ОБОРУДОВАНИЕ КАБИНЫ ЭКИПАЖА

Лабораторная работа № 2

На борту ЛА экипаж располагается в кабине, которая, как правило, отделена от остальных помещений ЛА (на больших самолетах члены экипажа могут располагаться в разных кабинах). В кабине сосредоточены органы управления и необходимые для полета приборы.

В начале развития авиации потребности пилота были очень невелики. Он летал днем, в хорошую погоду, всегда имел в поле зрения земную поверхность, поэтому получал основную часть информации о положении самолета в пространстве и траектории его движения путем визуального наблюдения.

Двигатель был прост, о его состоянии можно было судить по очень ограниченному числу параметров – температуре головок цилиндров, остатку топлива, давлению. Поэтому приборов и органов управления в кабине было немного.

Стремление летать ночью, в облаках, в условиях плохой видимости потребовало дополнительных приборов, так как пилот в этих случаях не был способен получить нужную ему информацию визуально. В кабине появились авиагоризонт, указатели поворота, крена, скорости, высоты. Потребность  во  внутреннем  и  внешнем  освещении  привела  к  появлению   системы

электроснабжения. Внедрение новых и более сложных двигателей, появление гидравлических и электрических бустеров потребовало дополнительных переключателей и приборов. Самолет стал летать долго и далеко, пилоту теперь требовалась радиосвязь с землей и более совершенное навигационное  оборудование.  Новыми  системами    нужно  было  управлять,   их  нужно  было

контролировать. Поэтому количество приборов и органов управления в кабине выросло. На приборной доске стало тесно. Приборы, лампочки-сигнализаторы, ручки и переключатели расползлись по кабине, заняли боковые панели и потолок. В конце концов, когда был достигнут предел и пилот уже не мог видеть дополнительные шкалы и не мог оперировать дополнительными

органами управления, пришлось расширить кабину и добавить еще одного члена экипажа – второго пилота. На время это решило проблему и до 80-х годов развитие шло в этом направлении: когда нужно было усложнить самолет, увеличивали кабину и численность экипажа (штурман, бортинженер, радист).

Когда и здесь достигали предела, искали компромиссное решение: делали комбинированные приборы, способные показывать несколько параметров, сокращали занимаемое приборами место, например, скручивая вертикальные шкалы термометра в круговые.

Наконец кабина стала переполнена информацией и требовались какие-то новые меры. Тут вовремя появились экранные индикаторы на ЭЛТ. Они как бы придали приборной доске дополнительную емкость. Теперь не было необходимость иметь все приборы одновременно, они вызывались на экраны по мере надобности. Количество индицируемой информации резко возросло: любой параметр или сигнал, который мог понадобиться пилоту, был доступен. Но теперь узким местом кабины стал сам пилот: он просто не мог переработать столько информации. Оказалось, что сваленная в груду информация бесполезна, необходимо грамотно строить интерфейс пилот-самолет, уменьшить загрузку экипажа и обеспечить эффективное использование

имеющейся информации.

Потребовалось добавление новых «членов» экипажа – бортовых компьютеров, которые обработают эту информацию и представят пилоту вовремя и в удобном виде.

Экипаж современного ЛА управляет его движением (пилотаж), двигателями, конфигурацией (тормозные щитки, шасси, парашют и т.п.), системами, навигацией, связью. Пилоты военных ЛА дополнительно управляют вооружением, сенсорами (радиолокатором, оптико-локационной станцией и т.п.), спецоборудованием для разведки и других целей. Для решения всех этих задач управления кабина ЛА оборудуется:

-средствами управления, обеспечивающими восприятие и передачу команд пилота к системам и управляющим поверхностям;

-средствами связи;

-средствами индикации, сигнализации, оповещения, представляющими пилоту информацию о положении и состоянии ЛА, его систем и двигателей, об окружающей/тактической обстановке.

Органы управления обычно группируют на щитках и пультах управления по функциональному признаку. Экипаж осуществляет контроль полета и бортовых систем при помощи установленных в кабине визуальных средств индикации и сигнализации. Это, в первую очередь, электронные экранные индикаторы, в том числе – индикаторы на лобовом стекле, а также отдельные приборы и светосигнализаторы. Кроме того, для сигнализации используются кнопки-табло на пультах бортовых систем, а экраны многофункциональных пультов можно отнести к средствам индикации, так как через них пилоты имеют доступ к части полезной информации, касающейся выполнения плана полета и настройки радиосредств.

Приборы и индикаторы располагают на приборных досках перед пилотами (рис.2.1). Они индицируют основную необходимую пилотам информацию: пилотажную, навигационную, по двигателям и самолетным системам. На современных ЛА вся эта информация выводится на экраны электронных индикаторов. Состав индицируемой на приборной доске информации отличается для разных классов ЛА. Как минимум, предусматривают индикацию:

- пространственного положения (крен, тангаж);

- направления полета (курс);

- скорости;

- высоты;

- вертикальной скорости;

- температуры наружного воздуха;

- превышения максимально-допустимой скорости;

- параметров силовой установки (обороты, температуру выходных газов,

тягу, количество топлива и др.).

Рис.2.1. Кабина вертолета AB-139:

1 - верхняя панель управления, 2 -приборная доска с индикаторами, 3 -средний пульт управления

Все ЛА обязательно оборудуют средствами сигнализации, предупреждающими экипаж о возникновении различных ситуаций, в первую очередь – опасных. По способу воздействия на экипаж сигнализация бывает визуальной, звуковой и тактильной. Звуковая сигнализация выдается либо в виде тональных сигналов (звонков, гудков, сирен и т.п.), либо в виде речевых сообщений. Для выдачи пилоту визуальной сигнализации используют те же электронные индикаторы, а также специальные светосигнализаторы.

Светосигнализатор представляет собой табло с нанесенным на него трафаретом (рис.2.2). При поступлении соответствующего сигнала лампочки или светодиоды внутри табло загораются и подсвечивают надпись. Как и индикаторы, светосигнализаторы размещаются на приборных досках (рис.2.9). На современных ЛА количество светосигнализаторов резко сократилось -

основная сигнализация выводится на экраны электронных индикаторов. Оставшиеся светосигнализаторы служат в качестве резерва на случай отказа основных индикаторов.

Светосигнализатором может быть и обыкновенная лампочка на панели какого-либо пульта или на щитке управления. Например, на приборе контроля положения шасси загорание подобных лампочек может сигнализировать о том, что стойки шасси выпущены.

Функции контроля и управления совмещает кнопка-табло, которая представляет собой

кнопку с подсвечиваемой надписью.

                                              Рис.2.2. Светосигнализатор

Например, кнопка управления аккумулятором может содержать два подсвечиваемых поля –

«ОТКАЗ» и «ВЫКЛ». В случае отказа аккумулятора подсвечивается поле «ОТКАЗ», привлекая внимание пилота к этому событию; при нажатии пилотом на кнопку неисправный аккумулятор отключается и подсвечивается поле «ВЫКЛ». На вертолетах и больших самолетах кнопки-табло (отдельные или в составе пультов управления системами самолета) устанавливают на верхней

панели управления (рис.2.3).

                                                         кнопки-табло

         Рис.2.3. Верхняя панель самолета MD-11

 На легких самолетах, имеющих прозрачный фонарь, кнопки-табло не могут размещаться над головой пилота, их располагают на панелях сбоку от кресла пилота или на приборной доске.

Многофункциональные пульты служат для управления системами ЛА, требующими сложной настройки. С их помощью, например, вводят и корректируют план полета, осуществляют настройку частот радиотехнических систем. Эти пульты имеют клавиатуру и экран (рис.2.2).

Индикатор на лобовом стекле (рис.2.5) представляет собой экран, расположенный перед глазами пилота, на который проецируется изображение шкал и символов, создаваемое специальным проектором. В настоящее время индикаторы на лобовом стекле применяются, в основном, на военных ЛА, но впоследнее время они активно внедряются и на гражданских самолетах в

      многофункциональный пульт

                         Рис.2.4. Фрагмент среднего пульта управления MD-11

качестве «искусственного зрения» для условий плохой видимости. Кабину пилотов и установленное там оборудование конструируют так, чтобы:

- у пилотов не возникало чрезмерное напряжение и утомляемость;

- обеспечивался хороший обзор;

- не было слепящего света и отражений;

- ошибка параллакса на индикаторе/пульте с рабочего места пилота не превышала 2°;

- индикаторы легко читались во всех условиях освещенности в кабине.

Рис.2.5. Кабина истребителяМиГ-31ФН:

1 – отдельные приборы, 2 -индикатор на лобовом стекле, 3 -светосигнализаторы, 4 - экран

электронного индикатора

При этом исходят прежде всего из целевой направленности ЛА: кабина должна обеспечивать максимальную вероятность решения экипажем поставленной перед ним задачи.

Пилотажно-навигационные приборы и приборы силовой установки, необходимые для управления тягой двигателя, располагают так, чтобы пилот мог контролировать траекторию полета с минимальными отклонениями головы и глаз.

 ПРИБОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Под приборным оборудованием летательного аппарата понимается следующее авиационное оборудование: