Як працює автопілот літака?

Автопілот — дивовижна штука, про яку ми всі чули в фільмах, та не всі до кінця розуміємо, як вона працює. Яка роль автопілота в керуванні літаком і чи замінить він пілота повністю дослідили в нашому новому матеріалі. До того ж про те, як працює автопілот нам розповів Андрій Пилипчук, український пілот пасажирських та реактивних літаків. Його крайній політ відбувся 23 лютого літаком Beechcraft Premier з Кишинева до аеропорту Жуляни.

Що таке автопілот?

Автопілот — це пристрій, який контролює політ літака. Він належить до набору систем, які автоматизують роботу літака. Таким чином пілотам не потрібно фізично керувати літаком протягом усього польоту, адже система автопілота знімає з нього шмат роботи й дає змогу сконцентруватись на інших задачах: на ведені навігації, радіообміну, польотної документації. Але пілоти все ще мають спостерігати за польотом і слідкувати за тим, щоб автопілот працював правильно та без збоїв.

«До того ж довелося б додати додаткову посаду. Наприклад, штурмана, який вів би навігацію, бо пілот сам по собі був би сконцентрований тільки на пілотуванні літаком»

Андрій розповідає, що в США, Європі, Азії насиченість повітряного простору надзвичайно висока. На верхніх висотах є простір, який називається RVSM (reduce vertical separation minimum), де відстань між літаками може сягати 300 метрів. В таких умовах без автопілота пілот мав би бути повністю сконцентрованим на керуванні повітряним судном. Та з автопілотом він може виконувати й інші задачі.

Перший автопілот був розроблений Sperry Corporation в 1912 році. Є різні автопілоти: від одновісних контролерів, які тримають крила рівними, до складних пристроїв на авіалайнерах, які можуть орієнтуватись складним курсом та навіть посадити літак! Пілоти здебільшого керують літаком за допомогою автопілота, за винятком злету та посадки. Автопілот в основному використовується на пасажирських літаках.

Які бувають системи автопілотів?

Є декілька категорій автопілотів залежно від кількості елементів керування, до яких вони підключені. Найпростішими агрегатами є одновісні автопілоти, які контролюють лише крен — це коли літак нахиляється на праве чи ліве крило. Кращі пристрої контролюють дві осі — рискання і тангаж. Перша може крутити ніс літака вліво-вправо, а друга підіймає чи опускає ніс літака. Щоб робити контрольований розворот, треба залучити рулі по всіх цих напрямках, інакше літак буде заносити в сторону, як машину на повороті на льоду.

Найпростіші системи автопілота називаються вирівнювачами горизонту. Тут назва сама все пояснює. Та навіть підтримка крил рівними значно зменшує навантаження на пілота.

Двовісні системи надають пілотам більше можливостей. Ще є тривісні системи, але вони зазвичай призначенні для авіалайнерів і великих літаків транспортної категорії.

«Автопілот цього літака витримує сталий рівень польоту, тобто курс і висоту. Такий автопілот виглядає як невелика панелька з декількома кнопками, де є включення і виключення самого автопілота і дві ручки керування параметрами курсу і висоти польоту. З цієї панелі по електричних проводах передається інформація до керуючих поверхонь, де стоять серводвигуни (це двигуни, які не просто крутяться, а може прокрутитись і зупинитись в певному заданому положенні й утримувати його до наступної команди)».

Третій канал керування додається, коли керування літаком здійснюється в усіх трьох вимірах, про які ми писали вище — це крен, рискання і тангаж.

Повноцінно користуватись автопілотом можна на висоті 150 метрів після злету. Вимикають його, коли виконується захід на посадку на висоті 60 метрів. Решту часу політ виконується літаком на автопілоті. Є декілька режимів автоматизації:

• Третій — повністю автоматичний режим польоту. Тоді точки, швидкості, висоти — те, що запропонував пілот літак буде виконувати в автоматичному режимі.
• Якщо диспетчер просить змінити курс польоту або зрізає маршрут через якісь точки або просить зменшити швидкість, то пілот має знизити рівень автоматизації до другого рівня. Тоді він бере на себе керування курсом чи висотою і, наприклад, зменшує швидкість або направляє літак в іншу сторону.
• І перший рівень автоматизації — повністю ручний, тоді пілот самостійно виконує політ.

Найважливіші компоненти автопілота

Є два життєво важливі компоненти будь-якої системи автопілота в кабіні. Перший — це вимикач. Зазвичай він розташований прямо на кермі біля великого пальця пілота. Другий елемент — це автоматичний вимикач, який відключає все живлення від системи автопілота. Це вимикачі є важливі через те, що автопілоти — це комп’ютеризовані системи, які можуть вийти з ладу. Тому в екстреній ситуації пілот повинен мати можливість від’єднати систему та взяти на себе керування літаком в ручному режимі.

Автопілот не претендує замінити повністю пілота. Це допоміжний інструмент в керуванні літака, який значно полегшує роботу льотчика. Тому боятись автопілота не варто — це корисна і потрібна штука, без якої робота пілота була б набагато більше завантажена.