Pirmosiomis aviacijos dienomis pilotas turėjo būti nuolat budrus. Tai buvo svarbu
Kai skrydis mažas, tai ne toks didelisproblema. Tačiau tobulėjant technologijoms ir globalizacijai skrydžių nuotolis ir laikas padidėjo. Kad ir kaip žmogus to norėtų, jam sunku išlaikyti koncentraciją ilgą laiką. Tai potencialiai labai pavojinga. Pavargęs žmogus klys ir stebėdamas, ir vertindamas, o tai gali baigtis katastrofa.
Autopiloto sistemos: tada ir dabar
Būtent dėl šios priežasties veikia autopilotaspasirodė stebėtinai anksti. Tikėkite ar ne, vieną iš pirmųjų orlaivių, kuriuose buvo įrengta tokia sistema (nors ir elementari pagal šiuolaikinius standartus), 10-ojo dešimtmečio pradžioje pastatė korporacija Sperry.
Ši funkcija apėmė giroskopo prijungimąkurso indikatorius, taip pat pagrindinis nustatymas, leido orlaiviui ilgą laiką judėti tiesiai ir horizontaliai pagal iš anksto nustatytą kompaso peenį be viso piloto dėmesio. Toks paprastas prietaisas sutaupė jam daug streso.
Autopiloto sistemų tapo vis daugiausudėtingesnė, o ketvirtajame dešimtmetyje Didžiosios Britanijos karališkasis orlaivių institutas sukūrė sudėtingesnę sistemą. „Pilot Assistant“ naudojo pneumatinius besisukančius giroskopus faktiniam skrydžio valdymui.
Ateityje sistemos buvo tiekiamos patobulintosvaldymo algoritmus, servomechanizmus ir net radijo navigacijos priemones, kurios leido orlaiviams autonomiškai skristi naktį ar esant blogam orui. Dar 1947 metais JAV oro pajėgų C-53 pakilo, kirto Atlanto vandenyną ir nutūpė – viską valdė autopilotas.
Dabar dideli lėktuvai ir orlaiviai su 20keleivių ir daugiau pagal įstatymus privalo turėti įmontuotą automatikos sistemą. Jo lygis skiriasi, tačiau dauguma jų užtikrina vadinamąjį trijų ašių žingsnio, posūkio ir posūkio valdymą.
Autopilotas nėra toks „automatinis“, kaip atrodo.Nėra roboto, kuris sėdėtų piloto sėdynėje ir spaustų mygtukus, kol tikrasis pilotas miega. Tai tiesiog skrydžio valdymo sistema, leidžianti pilotui skristi lėktuvu be nuolatinio rankinio valdymo. Iš esmės tai leidžia pilotui skristi iš Niujorko į Los Andželą nespaudžiant valdymo svirties šešias valandas iš eilės.
Moderni automatinė valdymo sistemaSkrydžio valdymo sistema (AFCS) susideda iš trijų pagrindinių dalių: kompiuterio, kuris stebi skrydį, kelių didelės spartos procesorių ir daugybės jutiklių, esančių skirtingose orlaivio dalyse. Jutikliai renka duomenis iš viso lėktuvo ir siunčia juos procesoriams, kurie savo ruožtu praneša kompiuteriui, kas yra kas.
Autopilotas įjungiamas praėjus kuriam laikui po pakilimo ir išjungiamas prieš nusileidžiant. Šios programinės įrangos skiriamoji geba gali skirtis priklausomai nuo orlaivio.
Autopilotas gali nusileisti lėktuvą pagalreikiamas komandas. Tai vadinama automatinio nusileidimo sistema. Jei orlaivis bando leistis sunkiomis sąlygomis, kai rūkas visiškai užstoja regėjimą, orlaivis leidžiasi laikantis tam tikrų saugos parametrų naudojant ILS (Instrument Landing System). Tokiais atvejais autopilotas, veikdamas sinchroniškai su kitomis orlaivio sistemomis, užtikrina tūpimą valdomas pilotų kabinos.
Sistemos taip pat padeda orlaiviui pasiekti aukštį,palaikyti pastovaus greičio palaikymo kontrolę ir horizontalųjį skrydį bei valdyti nusileidimą, artėjimą tūpti ir galutinį tūpimą. Riedėjimas prieš kilimą, tikrasis tūpimas ir riedėjimas po tūpimo vis dar yra žmonių pilotų prerogatyva. Autopiloto sistemos taip pat yra išjungtos ekstremalios turbulencijos metu.
Iš esmės autopiloto sėkmė priklauso nuo tikro žmogaus piloto žinių.
2020 m. „Airbus“ paskelbė, kad pavykosukūrė ir išbandė visiškai autonominę kilimo sistemą, naujiena buvo labai novatoriška pramonei. Naudojama technologija skiriasi nuo esamų tūpimo pagal prietaisus sistemų, kurios yra įprastos šiuolaikiniuose lėktuvuose. Sistema atpažįsta vaizdus, kad išlaikytų orlaivį kilimo ir tūpimo tako vidurio linijoje, reguliuotų žingsnį, greitį ir galiausiai pakeltų bandomąjį „Airbus“ lėktuvą į orą. Tai svarbus žingsnis siekiant, kad orlaivis artimiausioje ateityje taptų visiškai autonomiškas.
Pilotų neprireiks?
Atsižvelgiant į aukštą šiuolaikinio sudėtingumo lygįautopilotai, galima manyti, kad pilotai visai nereikalingi. Jeigu lėktuvas teoriškai gali skristi pats, kam jie reikalingi? Pasirodo, nors didžiąją darbo dalį galima pavesti autopilotui, žmogaus buvimas vis tiek labai svarbus. Tiesą sakant, vargu ar tai greitai pasikeis.
Viena pagrindinių priežasčių – bendra nuotaikaorlaivių keleiviams ir plačiajai visuomenei. Nesvarbu, ar pripažįstate tai, ar ne, gyvas, protingas žmogus, pilotuojantis tokią didžiulę transporto priemonę ore, yra kažkas labai raminančio (bent jau kol kas). Daugelis žmonių nenori perduoti to, kas teoriškai gali juos visiškai nužudyti, valdyti į mašinos rankas.
Įdomu, tačiau naujausi tyrimairodo, kad visuomenės požiūris šiuo klausimu keičiasi. Bent jau kai kurioms transporto priemonėms. 2019 metais atliktos nuomonės apklausos parodė, kad 7 iš 10 vartotojų mano, kad autonominiai automobiliai yra saugesni nei tie, kuriuos vairuoja žmogus. Apklausą atliko ANSYS, joje dalyvavo daugiau nei 22 000 žmonių Beniliukso šalyse, Kinijoje, Prancūzijoje, Vokietijoje, Indijoje, Italijoje, Japonijoje, Ispanijoje, Švedijoje, JK ir JAV. Tiesa, ši apklausa daugiausia buvo susijusi su savarankiškai važiuojančiais automobiliais, tačiau atrodo, kad žmonės nori pasitikėti transporto priemonėmis, kurias valdo kompiuteriai, o ne žmonės.
Kalbant apie ateities nepilotuojamus orlaivius, dauguma respondentų visiškai neprieštaravo šiai idėjai, bet verčiau lauktų, kol technologija taps tobulesnė.
Kita priežastis, kodėl reikia pilotų, yrakad tam tikromis aplinkybėmis patys žmonės tampa geresnėmis „sprendimų priėmimo mašinomis“ nei kompiuteriai. Nepaisant viso sudėtingumo, jo vis tiek negalima lyginti su sudėtingu kompiuteriu žmogaus kaukolėje. Mūsų smegenys vienu metu gali priimti didžiulį kiekį informacijos, greitai priimti sprendimus ir improvizuoti. Šį lankstumą yra neįtikėtinai sunku, o gal net neįmanoma, pakartoti mašinoje.
Be to, atsižvelgiant į labai chaotišką skrydžio aplinką, dažnai gali susidaryti neįprastos situacijos, kai valdoma ir valdoma mašina negali priimti sprendimų.
Pavyzdžiui, 2010 metais „Qantas“ lėktuvas su 450keleivių skrydžio metu įvyko rimtas gedimas. Dėl variklio rotoriaus gedimo jo dalys buvo išsibarsčiusios po visą orlaivį, sugadinusios keletą svarbiausių orlaivių sistemų, įskaitant važiuoklę. Orlaivio skrydžio valdymo sistema buvo priblokšta avarijų klaidų ir pranešimų, kurių nepavyko išspręsti tuo pačiu metu. Pilotai prie valdymo pulto (taip pat ir tarp keleivių buvę ne tarnybos ekspertai) sugebėjo improvizuoti ir sėkmingai nutupdyti lėktuvą. Nors visiškai įmanoma, kad autopiloto sistema rado būdą, kaip padaryti tą patį, greitas mąstymas ir gebėjimas improvizuoti tą dieną išgelbėjo šimtus gyvybių.
Taigi, kuris yra saugesnis?
Šiandien skrydis yra vienas iš labiausiaisaugūs keliavimo būdai. Maždaug nuo 1970 m. avarijų, susijusių su komerciniais orlaiviais (orlaiviais, kuriuose yra daugiau nei 19 keleivių), skaičius palaipsniui mažėjo. Iki 2019 metų mirtinų nelaimingų atsitikimų skaičius milijonui skrydžių sumažėjo 12 kartų, palyginti su 1970 m.
Priežastis – technologijų tobulėjimas ir ktgriežtas aviacijos pramonės reguliavimas, gerinant autopiloto patikimumą ir galimybes. Remiantis 2019-ųjų, kurie yra paskutiniai „normalūs“ skrydžių statistikos vertinimo metai (metai prieš pandemiją), statistika, tikimybė žūti lėktuvo katastrofoje yra praktiškai nulinė.
Tuo pačiu metu, pasak Nacionalinės tarybossaugumo Jungtinėse Valstijose (vienoje iš šalių, kuriose tenka daugiausiai automobilių vienam gyventojui), per pastaruosius 10 metų mirtingumas nuo lengvųjų automobilių buvo 1696 kartus didesnis nei skrendant lėktuvu. Kodėl yra automobilių su autopilotu, bet lėktuvams vis tiek reikia pilotų?
Autonominės technologijos transporto priemonėse,nors ir įspūdingi, jie dar tik pradeda formuotis ir nėra apsaugoti nuo klaidų. Tačiau tai keičiasi, nes mašininis mokymasis tampa vis svarbesniu tokių sistemų komponentu.
Kaip arti esame visiškai savarankiškam skrydžiui?
Kai autopiloto sistemas sukurs, išbandys ir pasitikės tokios organizacijos kaip FAA, žmonių pilotų vaidmuo laikui bėgant sumažės.
Tačiau tikriausiai niekada nepamatysimeateitis, kai komercinio lėktuvo kabinoje nebus apmokyto žmogaus. Net ir darant prielaidą, kad visos techninės problemos bus pašalintos ir autopilotai gali prisitaikyti prie tokių situacijų kaip žmonės, keleiviai greičiausiai jausis saugiau žinodami, kad kabinoje yra žmogus, kuris neva valdo situaciją.
Tačiau kalbant apie pristatymo dronus, karinius dronus ir galbūt net karinius orlaivius, nepilotuojama, visiškai savarankiška ateitis greičiausiai yra neišvengiama.
Skaityti daugiau
Ramiojo vandenyno viduryje buvo rasta didžiulė „juodoji skylė“. Tinklas domisi, kas tai yra
Narai aptiko legendinės „Aukso salos“ lobius. Artefaktai kainuoja milijonus dolerių
AI išsprendė biologinę problemą, su kuria mokslininkai kovojo 50 metų
ANSYS yra universali programinės įrangos sistemaPer pastaruosius 30 metų egzistavusi ir vystoma baigtinių elementų analizė yra gana populiari tarp automatizuotų inžinerinių skaičiavimų ir FE srities specialistų, sprendžiant tiesines ir netiesines, stacionarias ir nestacionarias erdvines mechanikos problemas.
FAA (The Federal Aviation Administration) – Jungtinių Valstijų federalinė aviacijos administracija.
bankas(Riti)Pikis(Polis)Oi(Course, Yaw) - trys sukimosi kampai, atitinkantys tris Eulerio kampus, kurie nurodo transporto priemonės orientaciją normalios koordinačių sistemos atžvilgiu (jos inercijos centro atžvilgiu išilgai trijų ašių).
Servo mechanizmas -įprastas nuolatinės srovės variklis su įmontuotuservo valdikliai ir pavarų dėžės. Jo veikimas pagrįstas grįžtamojo ryšio sistema, į kurią įvedamas išėjimo signalas, nešantis informaciją apie padėtį, greitį, pagreitį ar poslinkį. Duomenys koregavimo elementu ir stiprintuvu perduodami vykdomajam blokui – pavarai arba elektros varikliui.