Қазіргі заманғы ұшақ аспаптары: Басты ұшу дисплейі
Primary flight display
Қазіргі ұшақ аспаптары: PFD дисплейі – ұшу туралы маңызды ақпаратты біріктіретін, пилоттарға көмектесетін жаңа технология. Glass cockpit туралы біліңіз!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қазіргі заманғы ұшақ аспабы
Modern aircraft instrument
Бастапқы ұшу дисплейі немесе PFD – ұшу туралы ақпаратты көрсетуге арналған қазіргі заманғы ұшақ аспабы. Көп функциялы дисплейлер сияқты, бастапқы ұшу дисплейлері сұйық кристалды дисплей немесе ЭЭТ (электронды сәулелі түтік) дисплей құрылғысы негізінде жасалады. Ескі «алты пакет» немесе «бу көрсеткіштері» деп аталатын аспаптардың бейнелері бір ықшам дисплейде біріктіріліп, ұшқыштың жұмысын жеңілдетіп, пилот кабинасының құрылымын оңайлатады. 1980 жылдан бері салынған көптеген авиалайнерлер, сондай-ақ көптеген бизнес-джеттер мен жаңадан шыққан жалпы авиациялық ұшақтарда шыны пилот кабиналары және бастапқы ұшу дисплейлері мен көп функциялы дисплейлер (MFD) орнатылған. Cirrus Aircraft компаниясы PFD-ді бұрыннан бар MFD-іне қосып, 2003 жылы SR сериялы ұшақтарында стандартты жабдық ретінде ұсынған алғашқы жалпы авиациялық өндіруші болды. PFD пайда болғанмен, механикалық көрсеткіштер пилот кабинасынан алынып тасталған жоқ; олар толық электрлік ақау жағдайында резервтік мақсаттар үшін сақталады.
A primary flight display or PFD is a modern aircraft instrument dedicated to flight information. Much like multi function displays, primary flight displays are built around a Liquid crystal display or CRT display device. Representations of older six pack or "steam gauge" instruments are combined on one compact display, simplifying pilot workflow and streamlining cockpit layouts. Most airliners built since the 1980s—as well as many business jets and an increasing number of newer general aviation aircraft—have glass cockpits equipped with primary flight and multi function displays (MFDs). Cirrus Aircraft was the first general aviation manufacturer to add a PFD to their already existing MFD, which they made standard on their SR series aircraft in 2003. Mechanical gauges have not been eliminated from the cockpit with the onset of the PFD; they are retained for backup purposes in the event of total electrical failure.
Құралымдары
PFD питот-статикалық жүйені ұшу деректерін физикалық түрде көрсету үшін тікелей пайдаланбаса да, ол биіктік, әуе жылдамдығы, тік жылдамдық және басқа да өлшемдерді ауа қысымы мен барометрлік көрсеткіштерді пайдаланып дәл анықтау үшін осы жүйені қолданады. Ауа деректерін есептеуіш бұл ақпаратты талдап, ұшқышқа оқуға ыңғайлы форматта көрсетеді. Көптеген өндірушілер PFD-ді шығарады, олар сыртқы түрі мен функционалдығы жағынан аздап өзгеше болуы мүмкін, бірақ ақпарат ұшқышқа шамамен бірдей тәсілмен көрсетіледі. FAA ережелері PFD-нің құрамында кемінде әуе жылдамдығын көрсететін индикатор, бұрылыс координаторы, көлбеу индикаторы, бағыт көрсеткіші, биіктік өлшегіш және тік жылдамдық индикаторы болуын талап етеді [14 CFR Part 61.129(j)(1)].
While the PFD does not directly use the pitot static system to physically display flight data, it still uses the system to make altitude, airspeed, vertical speed, and other measurements precisely using air pressure and barometric readings. An air data computer analyzes the information and displays it to the pilot in a readable format. A number of manufacturers produce PFDs, varying slightly in appearance and functionality, but the information is displayed to the pilot in a similar fashion. FAA regulation describes that a PFD includes at a minimum, an airspeed indicator, turn coordinator, attitude indicator, heading indicator, altimeter, and vertical speed indicator [14 CFR Part 61.129(j)(1)].
Орналасу
Басты ұшу дисплейіндегі дисплей орналасуының егжей-тегжейі ұшаққа, ұшақтың өндірушісіне, PFD-нің нақты үлгісіне, ұшқыш таңдаған белгілі бір параметрлерге және ұшақтың иесі таңдаған әртүрлі ішкі опцияларға байланысты (мысалы, әуе компаниясы, ірі ұшақтарда) айтарлықтай өзгереді. Дегенмен, PFD-ның көпшілігі бірдей орналасу үлгісін сақтайды. PFD ортасында әдетте күй индикаторы (AI) орналасады, ол ұшқышқа ұшақтың қисаю және домалау сипаттамалары, сондай-ақ көкжиекке қатысты бағыты туралы ақпарат береді. Алайда, дәстүрлі күй индикаторынан айырмашылығы, механикалық гироскоп панельдің ішінде емес, жеке құрылғыда орналасқан, ал оның мәліметтері PFD-де көрсетіледі. Күй индикаторының дизайны дәстүрлі механикалық күй индикаторларына ұқсас. Күй индикаторында немесе оның айналасында тұрақ бұрышы, ұшу-қону жолағының схемасы, ILS локализаторы және глиссада жолының «жебелері» сияқты қосымша ақпараттар көрсетілуі мүмкін. Механикалық құралдардан айырмашылығы, бұл ақпарат қажет болған жағдайда динамикалық түрде жаңартылады. Мысалы, тұрақ бұрышы ұшақтың ағымдағы конфигурациясына (ұшу жылдамдығы және т.б.) сәйкес есептелген шабуыл бұрышына сәйкес нақты уақытта реттеледі. PFD сонымен қатар ұшақтың болашақ траекториясын (келесі бірнеше секунд ішінде) көрсетеді, бұл траектория борттық компьютерлермен есептеледі және ұшқыштарға ұшақтың қозғалысын және реакциясын болжауға көмектеседі. Күй индикаторының сол және оң жағында әдетте әуе жылдамдығы және биіктік индикаторлары орналасады. Әуе жылдамдығы индикаторы ұшақтың жылдамдығын түйіндермен, ал биіктік индикаторы теңіз деңгейінен (AMSL) биіктігін көрсетеді. Бұл өлшемдер ұшақтың питот жүйесі арқылы жүзеге асырылады, ол ауа қысымын өлшейді. PFD-нің күй индикаторындағыдай, бұл жүйелер негізгі механикалық жүйелерден алынған деректерді көрсетеді және механикалық бөліктерді қамтымайды (ұшақтың әуе жылдамдығы және биіктік өлшегіштерінен айырмашылығы). Екі индикатор да әдетте биіктік пен әуе жылдамдығы өзгергенде жоғары және төмен жылжитын тік «жолақтар» түрінде ұсынылады. Екі индикаторда да «маркерлер» болуы мүмкін, яғни ұшуды басқару жүйесімен есептелген V жылдамдықтары, ағымдағы конфигурация үшін шекті жылдамдықтар, тоқтап қалу жылдамдықтары, автопилот үшін таңдалған биіктіктер мен жылдамдықтар сияқты маңызды жылдамдықтар мен биіктіктерді көрсететін индикаторлар. Биіктік индикаторының жанында орналасқан тік жылдамдық индикаторы ұшқышқа ұшақтың қанша жылдамдықпен көтеріліп немесе төмен түсіп жатқанын немесе биіктіктің өзгеру жылдамдығын көрсетеді. Бұл әдетте «минутына мыңдаған фут» бірліктерімен көрсетіледі. Мысалы, «+2» көрсеткіші минутына 2000 фут көтерілуді, ал «-1.5» көрсеткіші минутына 1500 фут төмен түсуді білдіреді. Тік қозғалыстың бағыты мен шамасын көрсететін симуляциялық жебе де болуы мүмкін. PFD-нің төменгі бөлігінде бағыт көрсеткіші орналасқан, ол ұшқышқа ұшақтың магниттік бағытын көрсетеді. Бұл стандартты магниттік бағыт көрсеткіші сияқты жұмыс істейді және қажет болған жағдайда бұрылады. Көбінесе дисплейдің бұл бөлігі ағымдағы бағытты ғана емес, сонымен қатар ағымдағы траекторияны (жердегі нақты жол), бұрылу жылдамдығын, автопилоттағы ағымдағы бағытты және басқа да көрсеткіштерді көрсетеді. PFD-де көрсетілетін басқа ақпараттарға навигациялық маркерлер туралы ақпарат, автопилотты басқаруға арналған маркерлер, ILS глиссада көрсеткіштері, бағыттан ауытқу көрсеткіштері, биіктік индикаторының QFE параметрлері және тағы да көптеген ақпараттар кіреді. PFD орналасуы өте күрделі болғанымен, ұшқыш оған үйренгеннен кейін PFD бір қарауда көптеген ақпаратты ұсынуы мүмкін.
The details of the display layout on a primary flight display can vary enormously, depending on the aircraft, the aircraft's manufacturer, the specific model of PFD, certain settings chosen by the pilot, and various internal options that are selected by the aircraft's owner (i. e., an airline, in the case of a large airliner). However, the great majority of PFDs follow a similar layout convention. The center of the PFD usually contains an attitude indicator (AI), which gives the pilot information about the aircraft's pitch and roll characteristics, and the orientation of the aircraft with respect to the horizon. Unlike a traditional attitude indicator, however, the mechanical gyroscope is not contained within the panel itself, but is rather a separate device whose information is simply displayed on the PFD. The attitude indicator is designed to look very much like traditional mechanical AIs. Other information that may or may not appear on or about the attitude indicator can include the stall angle, a runway diagram, ILS localizer and glide path “needles”, and so on. Unlike mechanical instruments, this information can be dynamically updated as required; the stall angle, for example, can be adjusted in real time to reflect the calculated critical angle of attack of the aircraft in its current configuration (airspeed, etc.). The PFD may also show an indicator of the aircraft's future path (over the next few seconds), as calculated by onboard computers, making it easier for pilots to anticipate aircraft movements and reactions. To the left and right of the attitude indicator are usually the airspeed and altitude indicators, respectively. The airspeed indicator displays the speed of the aircraft in knots, while the altitude indicator displays the aircraft's altitude above mean sea level (AMSL). These measurements are conducted through the aircraft's pitot system, which tracks air pressure measurements. As in the PFD's attitude indicator, these systems are merely displayed data from the underlying mechanical systems, and do not contain any mechanical parts (unlike an aircraft's airspeed indicator and altimeter). Both of these indicators are usually presented as vertical “tapes”, which scroll up and down as altitude and airspeed change. Both indicators may often have “bugs”, that is, indicators that show various important speeds and altitudes, such as V speeds calculated by a flight management system, do not exceed speeds for the current configuration, stall speeds, selected altitudes and airspeeds for the autopilot, and so on. The vertical speed indicator, usually next to the altitude indicator, indicates to the pilot how fast the aircraft is ascending or descending, or the rate at which the altitude changes. This is usually represented with numbers in "thousands of feet per minute." For example, a measurement of "+2" indicates an ascent of 2000 feet per minute, while a measurement of " 1.5" indicates a descent of 1500 feet per minute. There may also be a simulated needle showing the general direction and magnitude of vertical movement. At the bottom of the PFD is the heading display, which shows the pilot the magnetic heading of the aircraft. This functions much like a standard magnetic heading indicator, turning as required. Often this part of the display shows not only the current heading, but also the current track (actual path over the ground), rate of turn, current heading setting on the autopilot, and other indicators. Other information displayed on the PFD includes navigational marker information, bugs (to control the autopilot), ILS glideslope indicators, course deviation indicators, altitude indicator QFE settings, and much more. Although the layout of a PFD can be very complex, once a pilot is accustomed to it the PFD can provide an enormous amount of information with a single glance.
Airbus компаниясы
A350 1000-нан бастап, Airbus PFD және HUD-дағы ұшу жолы векторы және энергия көрсеткішіне негізделген бірыңғай символиканы ұсынады, ұшу директорын алмастырады. Бұл, әдеттегі көлбеу бұрышы мен бағыт көрсеткіштерін толықтырып, жағдайды түсінуді жақсартады және PFD-ге синтетикалық көруді енгізуге көмектеседі.
Starting with the A350 1000, Airbus proposes a common symbology on the PFD and HUD centered on a flightpath vector and an energy cue instead of a flight director, supplementing the usual pitch and heading indications to improve situational awareness, and helping incorporating synthetic vision into the PFD.
Кемшіліктері
PFD-нің нақты ерекшеліктерінің үлкен айырмашылығы ұшқыштарға ұшатын нақты ұшақтың PFD-ін алдын ала зерттеуді қажет етеді, осылайша олар нақты деректердің қалай көрсетілетінін біледі. Ұшу параметрлерінің негізгілері барлық PFD-да шамамен бірдей болғанымен (жылдамдық, көлбеу, биіктік), дисплейде ұсынылатын көптеген басқа да пайдалы ақпарат әртүрлі PFD-да әртүрлі форматта көрсетіледі. Мысалы, бір PFD қазіргі шабуыл бұрышын бағыт көрсеткішінің жанындағы кішкентай сағат түрінде көрсетуі мүмкін, ал екіншісі бұл ақпаратты бағыт көрсеткішінің үстіне тікелей қоюы мүмкін. PFD-нің әртүрлі графикалық элементтері таңбаланбағандықтан, ұшқыш олардың бәрінің мағынасын алдын ала білуі керек. PFD-нің жұмыс істемеуі ұшқышты өте маңызды ақпарат көзінен айырады. Қосалқы құралдар ең қажетті ақпаратты ұсынуы мүмкін, бірақ олар пилоттың қарауы тиіс кабинаның әртүрлі бөліктеріне орналасқан, ал PFD барлық ақпаратты бір дисплейде көрсетеді. Бұған қоса, жылдамдық және биіктік маркерлері, тоқтау бұрыштары сияқты кейбір екіншілік ақпарат PFD істен шыққан жағдайда жоғалып кетеді; бұл ұшуға қауіпті болмаса да, пилоттың жұмыс жүктемесін арттырады және жағдайды бағалау қабілетін төмендетеді.
The great variability in the precise details of PFD layout makes it necessary for pilots to study the specific PFD of the specific aircraft they will be flying in advance, so that they know exactly how certain data is presented. While the basics of flight parameters tend to be much the same in all PFDs (speed, attitude, altitude), much of the other useful information presented on the display is shown in different formats on different PFDs. For example, one PFD may show the current angle of attack as a tiny dial near the attitude indicator, while another may actually superimpose this information on the attitude indicator itself. Since the various graphic features of the PFD are not labeled, the pilot must learn what they all mean in advance. A failure of a PFD deprives the pilot of an extremely important source of information. While backup instruments will still provide the most essential information, they may be spread over several locations in the cockpit, which must be scanned by the pilot, whereas the PFD presents all this information on one display. Additionally, some of the less important information, such as speed and altitude bugs, stall angles, and the like, will simply disappear if the PFD malfunctions; this may not endanger the flight, but it does increase pilot workload and diminish situational awareness.