Lotnictwo cywilne


Samoloty pasażerskie


A320 - menu:

Monitory kokpitu - system EIS

Na potrzeby A320 firma Airbus stworzyła bardzo nowoczesny "kokpit szklany" ("glass cockpit"). Przyrządy tradycyjne zastąpiono sześcioma ekranami szklanymi. Prezentują one pilotom wszelkie niezbędne im informacje. Na niniejszej stronie zamierzam opisać bardziej szczegółowo zasady działania systemu, który to umożliwia. System ten firma Airbus nazwała EIS (Electronic Instrument System).

System EIS prezentuje dane na sześciu identycznych wyświetlaczach typu LCD (w początkach tego modelu, były to jeszcze ekrany CRT). Oznacza to, że w razie awarii jednego z monitorów, dane, które zazwyczaj są na nim prezentowane, mogą być wyświetlane również na innym monitorze. Następuje to albo automatycznie (o czym poniżej), albo kiedy zażyczy sobie tego pilot (w kokpicie znajduje się zestaw odpowiednich przełączników).

Oto podstawowy schemat systemu EIS:


Szczegółowa architektura EIS:

A teraz po kolei...

EFIS

Każdy z pilotów ma przed sobą 2 ekrany: PFD (Primary Flight Display) i ND (Navigation Display). Ekrany PFD1 i ND1 wyświetlają informacje kapitanowi, a ekrany PFD2 i ND2 prezentują informacje dla pierwszego oficera. Poniżej opiszę dokładniej co jest na tych ekranach prezentowane, odnosząc się do sytuacji normalnej (tzn. kiedy nie występuje żadna awaria).

Ekran PFD prezentuje podstawowe informacje dotyczące lotu, tj. wysokość lotu, prędkość lotu, prędkość pionową (wznoszenia/opadania), położenie samolotu względem ziemi, podstawowe informacje nawigacyjne ("kompas" pokazujący kurs, jakim podąża samolot), oraz informacje dotyczące aktywnych funkcji autopilota (FMA). W trybie lądowania na PFD wyświetlane są również instrukcje ILS (pokazujące ścieżkę schodzenia do lądowania i położenie względem pasa startowego).

Jeśli chodzi o sekcję attitude, to warto zwrócić uwagę na FD (flight director) wyświetlany w tej części (na rysunku dwie zielone kreski). Kiedy autopilot jest ustawiony na osiągnięcie jakichś parametrów (np. kurs czy wysokość), ale nie jest włączony, FD pokazuje pilotowi jak autopilot by na jego miejscu sterował,gdyby był włączony, tzn. jak pilot powinien ustawić samolot względem ziemi, aby osiągnąć najbardziej optymalne parametry lotu.

Ekran ND - najprościej rzecz ujmując - wyświetla pilotowi "mapę" przelotu, a dokładniej, pokazuje wyznaczoną wcześniej trasę przelotu i prezentuje punkty nawigacyjne na tej trasie i w jej pobliżu. Prezentuje on również informacje TCAS (Traffic Collision Avoidance System) - systemu wczesnego ostrzegania przed kolizją powietrzną, oraz informacje z radaru pogodowego (dzięki którym pilot może np. ominąć obszary silnych turbulencji).

ECAM

Ekrany ECAM to te położone na konsoli centralnej, tj. pomiędzy pilotami. Górny z nich to E/WD (Engine/Warning Display), natomiast dolny to SD (System Display).

Zadaniem ekranu E/WD jest głównie wyświetlanie podstawowych parametrów pracy silnika, poziomu paliwa, położenia klap, slotów, podwozia czy komunikatów systemowych (takich jak te dotyczące działania różnych systemów, np. o tym, że włączona jest sygnalizacja "zapiąć pasy", system przeciwoblodzeniowy czy że konfiguracja do startu jest prawidłowa). Na ekranie tym wyświetlane są również komunikaty alarmowe, ale o tym później.

Ekran dolny, SD wyświetla szczegółowe informacje, schematy działania i status różnych instalacji samolotu (np. instalacji elektrycznej, hydraulicznej, podwozia, klimatyzacji, paliwowej, powierzchni sterowych i inne). W dolnej jego części wyświetlane są informacje takie jak godzina, temperatura czy masa samolotu.

HUD

Słyszałem również (informacja niepotwierdzona), że Airbus oferuje w swoich samolotach - jako wyposażenie opcjonalne - również system HUD (Heads-Up Display). W skrócie polega to na tym, że pilotowi niejako "na szybie" przed oczami wyświetlają się parametry lotu - tak, że nie musi on spuszczać wzroku niżej, aby obserwować przyrządy. Pilot ma jakby "nałożone" te dane na szybę, tak, że może jednocześnie widzieć otoczenie zewnętrzne za szybą i parametry lotu. Technologia ta jest powszechna w samolotach wojskowych. W samolotach cywilnych powoli technologia ta zyskuje popularność. Oferuje ją - z tego co mi wiadomo - Embraer oraz Bombardier, również jako wyposażenie opcjonalne. Ponieważ pilot może obserwować jednocześnie i parametry lotu i otoczenie, HUD w znaczący sposób zwiększa bezpieczeństwo lotu.

Spokojnie, to tylko awaria...

Możliwości rekonfiguracji ekranów

W sytuacji awarii jednego ekranu wyświetlane przez niego dane mogą być również prezentowane na innym ekranie.I tak na przykład, w sytuacji awarii ekranu PFD1, system automatycznie przełącza jego dane na ekran ND1 (CPT nie widzi wtedy swojej mapy, ale jest mu mniej potrzebna niż instrumenty podstawowe, a mapę widzi i tak F/O na ND2. Pilot oczywiście zachowuje możliwość transferu manualnego, o czym niżej). W sytuacji awarii E/WD, jego dane prezentowane są automatycznie na SD. Systemy samolotu prezentowane zwykle na SD pilot może zobaczyć, jeśli przyciśnie i przytrzyma odpowiedni przycisk na panelu kontrolnym ECAM (kiedy puści, powraca na SD widok E/WD).

Pilot zachowuje oczywiście możliwość transferu manualnego, i tak, może np.:

"Dark cockpit philosophy" - panel nad głowami pilotów

Jeśli chodzi o panel górny, Airbus przyjął zasadę "ciemnego kokpitu" (w tłumaczeniu brzmi to - owszem - niezręcznie). Oznacza to, że kiedy dany system jest włączony i działa bezawaryjnie, to na przyciskach na górnym panelu nic się nie świeci. Jeśli nie ma awarii, pilot nie musi przecież widzieć na przyciskach słówek typu "ON" (włączone). W trybie normalnym większość przycisków nie świeci się (wyjątkiem są te, które są włączane okresowo, i tak np. kiedy włączymy system APU, czy przeciwoblodzeniowy, zaświeci się na niebiesko napis "ON"). Przyciski na panelu górnym świecą się jedynie w przypadku awarii. Wtedy pilot na przycisku widzi bursztynowy napis "FAULT" (awaria).

Za chwilę opiszę dokładniej, co się dzieje, kiedy wystąpi awaria. Zacznijmy jednak od rzeczy prostszych. Wyróżnić można awarie o różnym poziomie ważności. Są takie awarie, które stanowią bezpośrednie zagrożenie dla bezpieczeństwa lotu i które wymagają natychmiastowych działań załogi. Te awarie powodują czerwone wskazania na wyświetlaczach ECAM, jak również rozświetlenie się przycisków MASTER WARNING.
Są również takie awarie, które są dość ważne, które wprawdzie wymagają interwencji załogi, jednak nie stanowią bezpośredniego zagrożenia i załoga może zająć się nimi nieco później, kiedy czas na to pozwoli. Te awarie powodują rozświetlenie się przycisku MASTER CAUTION, a informacje o nich są wyświetlane na ekranach ECAM w kolorze bursztynowym.
Są wreszcie i takie awarie, które nie wymagają działań załogi i nie powodują rozświetlania się przycisków MASTER WARN ani MASTER CAUT. To takie przypadki, kiedy np. nastąpi awaria jakiegoś czujnika czy komputera, który jest dublowany, tzn. w sytuacji awarii jednego z komputerów, włącza się automatycznie system awaryjny. Pojawia się wprawdzie komunikat na ekranie ECAM, ale nie wymaga to działań załogi, i nie wpływa w żaden sposób na dalszy przebieg lotu.

A więc, co dzieje się w przypadku awarii? Oczywiście zależy to od konkretnej awarii, ale schemat działania systemu jest mniej więcej podobny. Na przykład, jeśli nastąpi jakaś awaria w systemie paliwowym (dajmy na to, niski poziom paliwa, awaria pompy w centralnym zbiorniku, nierówny poziom paliwa między zbiornikiem lewym i prawym czy jakikolwiek inny problem):

Oczywiście, w "krytycznych" fazach lotu (start, lądowanie) mniej istotne komunikaty nie są wyświetlane do czasu zakończenia wznoszenia/lądowania, aby nie rozpraszać załogi

.

Jak widać, systemy A320 są bardzo nowoczesne, skomputeryzowane, tak, aby odciążyć załogę w kwestii wykonywanej pracy. Większość czynności, które kiedyś należały do załogi, wykonywana jest obecnie przez komputery. Oczywiście pilot jest - i chyba długo jeszcze pozostanie - w kokpicie niezbędny. System w wielu przypadkach pomaga, czy doradza, ale dalej wymaga interwencji człowieka. Jednak często, o ile nie nastąpi awaria, rolą pilota jest przez większość czasu "monitorowanie" czynności komputera. Znajomy pilot powiedział mi kiedyś żartobliwie, że pilotując tę maszynę nie realizuje się jako pilot, bo zamiast "pilotować", musi wciskać przyciski i wszystko robi komputer ;). Odpowiednio zaprogramowany (oczywiście, przez pilota, który w trakcie lotu te ustawienia koryguje) komputer, jeśli nie ma awarii, jest w stanie doskonale czuwać nad postępem lotu. Co więcej, kiedy pilot musi przejąć stery, jak widać, system asystuje mu w wykonywaniu odpowiednich czynności - chciałoby się rzec, "pomaga" w postępowaniu awaryjnym. Pilotowanie Airbusa jest więc dla pilota "czystą przyjemnością".