Enciklopedija letalstva

Enciklopedija letalstva (569)

08 Mar 11
Napisal

Prepoznavni znak vsakega resnega letališča je letališki stolp. Kljub temu, da postajajo vse bolj arhitekturne znamenitosti njihova osnovna dejavnost ostaja enaka. Zagotavljati dober pregled nad vsemi letališkimi površinami in njihovim uporabnikom – kontrolorjem letenja omogočati varno in učinkovito vodenje zračnega prometa in službo z najboljšim razgledom.

masa_sevcnikar_img_3301.jpg

Kdo so ljudje, ki v svoje roke sprejemajo velikansko odgovornost in delujejo iz ozadja? Ne vidimo jih prav pogosto in o njih se ne govori, dokler je vse kakor mora biti. Narava njihovega dela je taka, da imajo danes najlepši razgled, že jutri pa lahko v svet gledajo skozi lino zapora. Tipično moški poklic v stolpu kontrole letenja na Brniku opravljajo tudi štiri ženske. Maša Sevčnikar nam je zaupala svojo zgodbo.

masa_sevcnikar_img_3298.jpg

 

Od kod želja po delu v stolpu?
Želje ni bilo. Bila sem klasična študentka, ki ni točno vedela, kaj bi počela. Preko študentskega servisa sem delala kot računalniška programerka. Nekega dne me je poklical kolega in povedal za razpis za kontrolorje in pripomnil, da je to delo zame. Najprej sem nekaj dni oklevala, nakar sem se odločila da probam. Razpis je bil avgusta 2004, nanj pa se je prijavilo skoraj 400 kandidatov. Po razgovoru, psiholoških testiranjih in zdravniškem pregledu so nas izbrali 12, od tega 11 moških in mene.

Odgovorno delo zahteva tudi šolanje!
Šolanje je potekalo v Ljubljani na Kotnikovi ulici, kjer ima Kontrola zračnega prometa Slovenije sedež. Imeli smo predavanja za 12 predmetov in na koncu tudi izpite. Po uspešno opravljenih izpitih je sledilo šolanje v Pragi. V Pragi smo bili štiri tedne, od tega smo imeli teden dni teoretičnega šolanja, ostale tri tedne pa smo se šolali na simulatorju. Po končanem šolanju v Pragi smo v Ljubljani pol leta delali v Službi za letalske informacije FIS (flight information service), nakar smo pričeli s šolanjem na stolpu, kar je trajalo pol leta, vse pod nadzorom inštruktorjev. Delo z inštruktorjem smo opravljali v tistem stolpu, kamor smo bili kasneje napoteni na redno delo. Večina nas je bila napotenih na delo na Brnik, po dva pa v Maribor in v Portorž.

Kako so vašo odločitev sprejeli vaši najdaržji?
Moji domači najprej niso bili preveč navdušeni, a nikoli niso povedali zakaj. Oče je le pripomnil, da se bom igrala s človeškimi življenji, a so kasneje vsi spremenili svoje mnjenje.

Kakšno je delo kontrolorjev?
V kontrolnem stolpu so običajno trije ali štirje kontrolorji. Vsi smo izšolani za opravljanje vseh funkcij, eden izmed nas pa je vodja izmene, ki ima tudi dodatne naloge. Nekdo od nas dela kot izvršni kontrolor, nejmu pomaga mu asistent, zraven pa je še 'ground' kontrolor. Vsi delamo vse, po treh urah grem na pavzo za eno uro in potem rotiram med vsemi tremi delovnimi mesti.

masa_sevcnikar_img_3329.jpg
V službo pridem 15 minut pred nastopom dela v stolpu. Najprej pregledam nove informacije, obvestila, potem začnem z delom (kot izvršni kontrolor ali asistent) in delam tri ure. Zakonsko je določeno, da imamo potem eno uro prosto. V stolpu nas je trenutno 21, od tega štiri punce. Delovno mesto so mi določili, je pa velika razlika med delom v območni, priletni in letališki kontroli letenja. Za različna dela potrebuješ različna dovoljenja (licence) in šolanje za območno kontrolo tudi traja dlje. Na Brniku delamo tudi kontrolo prometa na tleh 'ground control' - vse manevrske površine razen steze. V tem primeru so v stolpu štirje kontrolorji.

Kako se vse skupaj začne?
Na računalniku in na stipih imamo vse podatke o prometu – o prihajajočih in odhajajočih letalih. Stripi so listki papirja na katerih so podatki o letalih (klicni znak, od kod ali kam letalo leti, način letenja (VFR, IFR), ruto, datum in uro). Stripe imamo zato, da imamo sami sliko, kje je kdo, kaj prihaja (rdeča ploščica), odhaja (zelena ploščica) in VFR način letenja (črna ploščica). Skratka, da ima tudi asistent sliko, če mora zaradi česarkoli prevzeti delo. Stripi pa so tudi v veliko pomoč izvršnemu kontrolorju v primeru gneče okoli letališča.

Pilot se javi najprej na 'ground' kontrolo, od tam ga predaš na letališko kontrolo, sledi pogovor med 'stolpom in letalom'. Kontrolor da pilotu dovoljenje za štart motorjev, za taksiranje, in dovoljenje za vzlet. Po vzletu ga predamo priletni in ta območni kontroli letenja.

masa_sevcnikar_img_3274.jpgKaj pa stres?
Posebnih psiholoških priprav za tako odgovorno delo nismo imeli, je pa zelo pomembno kakšen karakter imaš. Važno je, da se zaveš kaj delaš, ni pa pametno, da o tem preveč razmišljaš. To zavedanje raste s teboj med šolanjem. Med delom ne razmišljam o ljudeh, ki so v letalih, kasneje, v primeru čudnih situacij, pa se človek nad vsem tem zamisli. Tudi če pride do nepredvidljivih sitacij, ti adrenalin ne dovoli, da bi razmišljal o katastrofi. Šele ko se umiriš, pride za teboj. Vsak dan je drugačen, vsaka ura je drugačna, nobene monotonosti ni. Ob lepem vremenu je v zraku več športnih letal, ki letijo po pravilih VFR in ti nam popestrijo delavnik. čŒim je slabo vreme – megla, sneg in pluženje oziroma košnja (le-ta je samo ob lepem vremenu), je dela mnogo več in tudi adrenalina je več. Takrat smo v navezi z vsemi službami na aerodromu, saj morajo za vse premike dobiti dovoljenje. To velja za follow me, gasilce, varnostnike, elektro službo, košnjo, vse kar se dogaja moramo imeti pod nadzorom. Takrat je zelo obremenjen tudi asistent.

V tem poslu se je potrebno zavedati, da v primeru lastne napake, lahko nosiš kar hude posledice. Vedno nas učijo, da je nesreča v letalstvu, ko se pokrijejo 'sirove' luknje. Pri nesrečah gre običajno vse narobe, nikoli ni samo ena napaka tista, ki pripelje do katastrofe. Kakor so nam predavali, letalske nesreče niso posledica samo ene napake ampak vrste napak. Žal se na takih stvareh učimo. Ne razmišljam, da so na letalih ljudje imam pa to vedno v podzavesti, ker če bi razmišljala koliko življenj je v mojih rokah, bi se morda preveč čustveno vpletla, to pa ne bi bilo dobro.

Radi opravljate svoje delo?
Seveda. Zelo je pomembno, da greš rad v službo. Ne glede, a je to nedelja ali praznik. Če svoje delo opravljaš rad, greš vedno z veseljem v službo. Če bi mi nekaj let nazaj kdo rekel, da bom počela to bi mu rekla: 'Kaj je s tabo?'. Danes si ne predstavljam, da bi delala kaj drugega.

masa_sevcnikar_img_3307.jpg
Kako je s komuniciranjem s piloti?
Minimalno besed, maksimalno informacij (smeh). Imamo določeno frazologijo in s pomočjo te frazologije je povsem jasno kaj moraš povedati. Seveda so določena pravila, ko letalo štarta ali je v prihodu mu moraš vedno povedat QNH (zračni tlak na letališču). Je neka vrste rutina in ni. So pravila. Komuniciramo načeloma v angleščini, lahko tudi v slovenščini, a to uporabljamo bolj redko. Kakšne fraze v slovenščini sploh ne znaš (moreš) povedat. Zanimivo je govorit s tujci, dialekti so tako različni, da večinom takoj spoznam, od kod prihajajo piloti. Ko so začeli leteti na Brnik Francozi, smo imeli z njimi velike težave, tudi Italijani znajo biti zabavni. Enkrat smo imeli Japonca, ki je imel seboj prevajalca. Takrat smo govorili samo frazologijo, nič drugega. V takih primerih se moraš še posebej skoncentrirat in biti še posebej razločen.

jpl_stolp_img_8961.jpgKako pa je ob VIP obiskih?
Ko je priletela kraljica Elizabeta II ni bilo nič posebnega, ko pa je bil na obisku ameriški predsednik so bile pa posebne procedure. Njegovi ljudje so prišli k nam že en mesec prej in nam polepili vsa okna, da jih nebi odpirali. Med samim obiskom pa je bil v kontrolni sobi en njihov nadzornik, ki je nadzira kaj se dogaja. Na strehi stavbe aerodroma pa je bil tudi ostrostrelec. Ob VIP procedurah se ne sme odvijat drug komercialni promet ali štartanje motorjev drugih letal in helikopterjev. 

 

Besedilo in slike: Borut Podgoršek

 

31 Jul 07
Napisal

Neugodni vremenski pogoji lahko bistveno spremenijo varnost transporta. V letalstvu pa neredko postanejo celo odločilni dejavnik varnega in zanesljivega prevoza. Silovit tehnični napredek, ki je v zadnjih desetletjih pospeševal izjemno rast letalske industrije, skuša tudi kar najbolj celovito odpraviti škodljive vplive naravnih dejavnikov.

buffalo_airport_virpbasecom.jpg

Ko nastopi zima in prično slana, zmrzujoča megla, ledeni dež in sneg nevarno ogrožati letenje, je potrebno nekatere površine letala posebej pozorno zaščititi. Tedaj je nenehna skrb namenjena krilu, višinskemu in smernemu repu, vstopnikom zraka v motor ter steklenim površinam v pilotski kabini, izmed merilnih instrumentov v letalu pa natančno preverjajo zlasti priključke za merjenje tlaka, indikatorje vpadnega kota leta ter merilec temperature v okolici letala.  Zahteva, ki je obvezujoča tudi v najslabših vremenskih pogojih, narekuje, da morajo biti površine letala tako čiste kot ob pridobitvi certifikata o plovnosti. Temu lahko zadostijo le ob rednem čiščenju in vzdrževanju letala.

zaradi_ledu_je_vzletna_pot_daljsa.jpg

Vzlet je vselej eden izmed najbolj kritičnih trenutkov leta. Dobro očiščena vozna in vzletno pristajalna steza je seveda temeljni pogoj varnega vzleta letala. A tista prava nevarnost je pravzaprav fizikalnega značaja. Že majhna količina snega ali ledu, ki se nabere na površini krila, namreč močno spremeni njegove aerodinamične lastnosti. Medtem ko se maksimalni vzgonski količnik krila zaradi nečistoče zmanjša, minimalna hitrost pri vzletanju naraste (daljša vzletna pot). Ob poznavanju teh fizikalnih dejstev si niti ni več težko predstavljati, da se v snežnih razmerah izjemno poveča možnost porušitve vzgona na krilu.Tveganje je največje prav med vzletom letala in njegovim dviganjem na višino leta. Zato je potrebno že pred vzletom preprečiti vsakršno nastajanje ledu na vseh najbolj izpostavljenih površinah letala, če pa je med postankom na letališču do zmrzovanja že prišlo, je potrebno tik pred vzletom s teh površin led in sneg skrbno očistiti. V strokovnem žargonu govorijo o dveh postopkih: anti-icingu oziroma de-icingu.

Zamrzovanje je potrebno učinkovito preprečiti
Anti-icing je ime za poseben varnostni sistem, ki kljub snegu in ledu omogoča varno letenje. Resda v različnih oblikah – odvisnih od uporabljenega načina za preprečevanje nastajanja ledu – je vgrajen v vsa potniška letala.

deicing_recovery_process_virmaa_copy.jpg

Na sodobnih letalih se za zaščito pred nastajanjem ledu največkrat uporablja toplotna energija., ki jo pridobivamo iz kompresorske stopnje letalskega motorja in jo nato preko tlačnih vodov sistema zaščite proti zmrzovanju vodijo do površin, na katerih želijo preprečiti nastajanje ledu. Sneg in led se tedaj topita zaradi toplote, ki jo oddaja vroč zrak.

Nekatere dele letala je pred nastajanjem ledu mogoče zaščititi tudi z električno energijo. Ta način se uporablja pri majhnih delih letala, kot so na primer pitojeve cevi (merilni elementi ne smejo biti prekriti z ledom, ker sicer ne kažejo pravilnih podatkov), merilniki temperature in naklona letala, kjer izkoriščanje vročega zraka nikakor nebi bilo smotrno. Na te dele je bolje namestiti električna grelna telesa, ki oddajajo toploto in jih tako varujejo pred nastajanjem ledu.

Danes velja za nekoliko zastarelo, v preteklosti pa je dobro služilo svojemu namenu tudi tako imenovano pnevmatsko odstranjevanje ledu, pri katerem so v gumo, vgrajeno na prednji rob krila, vpihovali zrak. Guma se je pri tem deformirala, led, ki se je nabral na njej, je popokal in nazadnje odpadel s krila.

Č
e je led že nastal, ga je treba odstraniti
Enako pomembna je zaščita v trenutku, ko se letalo še/že nahaja ne tleh. Tudi za te primere so razvili različne načine stacionarne zaščite proti zmrzovanju, postopka, ki mu običajno pravimo de-icing. Za odstranjevanje že nastalega ledu z letala se v največji meri uporabljajo pripravki, izdelani na podlagi glikola (višji alkoholi). 

ciscenje_snega_pred_vzletom_nujno_potrebno.jpg

Ker glikol vodnim raztopinam zniža ledišče, bo nanos mešanice tekočine proti zmrzovanju in vode na krilih za kakih 12 ur – a zopet odvisno od vremenskih pogojev – preprečil tvorbo ledu in ivja ob temperaturah, ki so nižje od 0°C. Idealna rešitev torej ob nočnem postanku in/ali postanku letala na letališču preko mrzle zimske noči. A obenem, žal tudi hudo ekološko škodljiva. Številne raziskave so brez izjeme potrdile, da tekočine proti zmrzovanju močno obremenjujejo okolje.

V času poudarjene okoljevarstvene ozaveščenosti so se torej morali pojaviti novi, za okolje manj škodljivi načini zaščite proti zmrzovanju na letalih. Ti so ne le bolj sprejemljivi za okolje in osebje, ki z njimi upravlja, ampak na daljši rok celo mnogo cenejši za uporabnike.

Povsem preprostega načina zaščite proti zmrzovanju na krilu so se domislili v družbi Polaris Thermal Energy Systems iz ZDA. Njeni inženirji so kerozin segreli med 20 in 25°C, ki jo letalsko gorivo navadno dosega poleti. 

letalo_s_takim_motorjem_ne_sme_v_zrak.jpg

Tako segretega so prečrpavali v rezervoarje letala, ki so pri večini letal vgrajeni ravno v krila. Ko se je naposled segrela celotna konstrukcija krila, sta se led in sneg na njem stopila. Poiskus na letalu MD-80, ki so ga opravili na clevlandskem letališču, je pokazal, da je ob uporabi tega postopka temperatura oplate krila pri temperaturi okoliškega zraka -8°C v 15 min narasla na +4°C. Najvišja temperatura, ki so jo izmerili na oplati krila, pa je dosegla celo +14°C! Po izračunih inženirjev naj bi ta temperatura zadostovala za približno šest urno zaščito krila pred nastajanjem ledu. Pri tem sicer zanesljivem načinu zaščite je nekoliko nerodno le, da površin, ki niso dovolj blizu rezervoarja za gorivo, na ta način ne moremo učinkovito zaščititi pred zaledenitvijo.

Zaščita se vedno bolj izpopolnjuje
Zato tehnološki razvoj nenehno išče nove rešitve. Tako so v ameriški družbi Process Tehnologies in Radiant Energy Corp. Predstavili inovativen sistem zaščite proti zmrzovanju na letalih. InfraTek, kot so postopek poimenovali, lahko s pomočjo toplotne energije, ki jo sevajo grelna telesa, naenkrat ogreva celotno letalo. Vsakokrat, ko to razmere zahtevajo, je potrebno letalo zapeljati pod streho mogočne jeklene konstrukcije. 

letalo_ocisceno_snega_in_ledu.jpg

Nanjo so pritrjeni z osrednjim računalnikom povezani grelni elementi, katerih stopnjo ogrevanja lahko povsem enostavno prilagajajo količini snega in/ali ledu ter velikosti letala in seveda hkrati preverjajo ogrevanje njegovih površin. Zaščita je zlasti celovita, če po opravljenem postopku dele letala poškropijo tudi z mešanico glikola in vode.

Ameriška zvezna letalska uprava (Federal Aviation Administration, FAA) je po testiranjih na testnem letalu FAA Boeingu B727 tudi uradno izdala dovoljenje za izdelavo in uporabo sistema InfraTek v letalskem prometu. InfraTek so postavili na mednarodnih letališčih Buffalo in Rochester v zvezni državi New York. Tretjega so postavili v Minnesoti.

A je napredek kljub vsemu neustavljiv. V ZDA že nekaj časa preizkušajo novejšo metodo zaščite proti zmrzovanju, ki temelji na laserski tehnologiji. Toda sistem še zdaleč ni dokončno razvit in ga torej uradno ne uporabljajo. Na podlagi doslej zbranih podatkov pa lahko vendarle zatrdimo, da bo v prihodnje prav ta postopek letalom v zimskih razmerah zagotavljal popolno brezhibnost, hkrati pa prav nič škodoval okolju.

• Skrb za čiščenje letaliških površin med sneženjem in de-icing

09 Feb 10
Napisal

Ta sodobna iznajdba, ki omogoča prihranek letalskim družbam in izboljša aerodinamične lastnosti letala, je sestavni del skoraj vsakega novega letala. Uveljavljajo se tudi pri starejših letalih, ki so še v prometu, saj jim montaža zavihkov krila (wingletov) bistveno pripomore pri letih. V slovenščini bi za winglet lahko uporabili izraz perutnička, majhna perut, podaljšek krila, ki se nahaja na konici oz. koncu kril (wingtip). Z izdajo Letalskega razlagalnega slovarja (2009) pa je to aerodinamično komponento s katero se izboljšajo zmogljivosti letala avtor izr. prof. dr. Dominik Gregl dipl. ing. označil kot zavihek krila.

b-737-8as_ei-dhi_letalske_drube_ryanair_070.jpg

Naprave na koncih kril za izboljšanje aerodinamike

Naprave na koncih kril - zavihek krila  se navadno uporabljajo za izboljšanje zmogljivosti letal s fiksnimi krili. Obstaja več vrst izvedb zavihkov krila in ne glede na to, da različno delujejo in vplivajo na let, služijo istemu namenu: izboljšati aerodinamiko in s tem izboljšati letalne zmogljivosti letala. Te naprave običajno izboljšajo tudi krmljivost letala. S tržnega pogleda imajo zavihki krila tudi estetsko vrednost; veliko letal je bilo z njimi opremljenih zgolj iz kozmetičnih razlogov.

Zavihki krila povečujejo vitkost krila, brez povečanja razpetine kril. Povečanje razpona bi zmanjšalo induciran upor, a bi hkrati povečalo škodljiv upor. Zaradi tega bi krilo morali ojačati, s tem pa bi se povečala njegova masa. Tako torej krilo, v neki točki večanje razpona kril, ni več efektivno. Prav tako so razlogi za manjšo razpetino kril tudi operativne narave, če letalo recimo deluje na manjših letališčih.

Zavihki krila povečujejo vzgon na koncih kril in s tem manjšajo inducirani upor, ki nastane zaradi vrtincev na koncih kril, s tem pa se izboljša razmerje med vzgonom in uporom letala. Praktično to pomeni manjšo porabo goriva motornih letal, višjo hitrost pri jadralnih letalih, v obeh primerih pa večji dolet.

Tipi zavihkov krila
Zavihek krila je skoraj navpičen podaljšek krila, ki je lahko usmerjen navzven (nagnjen pod  kotom večjim od 90°) ali navznoter (kot manjši od 90°). Med seboj se razlikujejo tudi po velikosti in obliki. Naštete lastnosti so bistvenega pomena za delovanje in so unikatne za vsako letalo. Vrtinec zraka, ki se vrtinči pod krilom, zadene v ukrivljeno površino zavihka krila, zaradi česar nastane sila, katere komponente so usmerjene proti letalu vzdolž krila ter delno naprej, kar povzroči dodaten potisk; vse to je analogno jadrnici, ki pluje diagonalno na smer vetra. Cena namestitve in vzdrževanja tega malega »dodatka« je zanemarljiva v primerjavi s privarčevanim stroškom goriva v celotni življenjski dobi letala. Druga pomembna stvar je, da letala brez zavihkov krila za seboj puščajo močne tokove vrtinčastega zraka. čŒe katerokoli letalnik zaide v tak vrtinec zraka, lahko turbulenca povzroči nevšečnosti posadki in potnikom, v najslabšem primeru pa pride do izgube kontrole nad letalnikom in strmoglavljenja.

tudi_letala_crj-200__900_slovenskega_prevoznika_adrie_airways_so_opremljena_z_wingleti_072.jpg

Zavihke krila uporabljata tudi letali Airbus A340 in Boeing 747-400. Ostali Boeingovi modeli, kot sta B777 in 747-8 se zavihkom krila raje izogibajo, ker so izkoristki zelo majhni, letalo pa bi bilo tudi prevelikih mer za standardna vrata hangarjev, in namesto tega uporabljajo nazaj »zlomljene« oz. puščičaste podaljške kril. Veliki zavihki kril so navadno uporabljeni na letalih kratkega doleta, pri katerih so bolj pomembne zmogljivosti vzpenjanja. Puščičasti zaključki kril so primerni za letala z dolgim dosegom, pri katerih je bolj pomembna potovalna hitrost.

Zgodovina zavihkov krila

NASA
Koncept izvira iz leta 1897, ko je anglež Frederick W. Lanchester patentiral plošče na koncih kril, za kontroliranje vrtincev. Njegov koncept je, med naftno krizo leta 1973, naprej razvijal inženir Richard T. Whitcomb v NASA raziskovalnem centru Langley Research Center. Whitcombove rešitve so bile testirane v letih 1979-80 v združenem projektu NASA in letalskih sil ZDA (USAF). Testiranja so opravljali z letali KC-135 Stratotanker, Lockheed L-1011 ter McDonnell Douglas DC-10.

navpi_ni_winglet_na_letalu_emb-190-100lr_oh-lkf_finnair_073.jpg

Najbolj poznana in pomembna uporaba zavihkov krila v NASA je bila na letalu Boeing 747 Shuttle Carrier, za prevoz raketoplana. Zavihki krila na horizontalnih stabilizatorjih so letalu nudili stabilnost pod veliko obtežitvijo z raketoplanom.

Kompozitna letala
Še preden je NASA opravila testne polete z zavihki krila, jih je Burt Rutan uporabil na svojem inovativnem, doma narejenem letalu Rutan VariEze, ki je prvič poletelo 21. maja 1975. VariEze je oralo ledino na področju kompozitnih konstrukcij iz steklenih vlaken, katera so poenostavila izdelavo zavihkov krila. Izognil se je tudi dodatnemu uporu, saj je bilo letalo opremljeno z zadaj nameščenim motorjem, zavihki krila pa so na krilih, nameščenih na zadnji del letala, opravljala še funkcijo smernih stabilizatorjev. Podobne rešitve so bile uporabljene na letalu Rutan Long-EZ, nasledniku VariEze ter na poslovnem letalu Beechcraft Starship, ki je začel leteti leta 1986.

Konvencionalni zavihki krila so bili nameščeni tudi na Rutan Voyager, prvem letalu, ki je leta 1987 obkrožilo svet brez vmesnega polnjenja z gorivom. Toda ob prvem poletu so obtičali na tleh, saj so bila krila, polna goriva, pretežka in so konci kril drsali po vzletni stezi. Inženirji v ekipi so izračunali, da bo odstranitev zavihkov krila sprejemljiva, nesprejemljivo pa bi bilo zmanjšanje rezerve goriva. Za uspeh misije se tako ni bilo bati.

zar_ni_vrtinci_076.jpg

Slika prikazuje zračne vrtince pri kroženju zraka med običajnim zaključkom krila in vgrajenim zaokroženim wingletom na letalu B-737.

Poslovna letala
Podjetje Learjet je leta 1977 na srečanju National Business Aviation Assocation predstavil prototip letala Learjet, model 28. Prototip je bil prvi med civilnimi in vojaškimi reakcijskimi letali v serijski proizvodnji, ki so imela zavihke krila. Learjet je napravo razvil brez pomoči in sodelovanja z NASA. čŒeprav je bil model 28 le prototipno letalo, pa so bile njegove zmogljivosti takšne, da je v Learjetu stekla proizvodnja. Testiranja so pokazala, da zavihki krila povečajo dolet za do 6.5% in izboljšajo smerno stabilnost. Learjetova uporaba teh naprav se je nadaljevala vse do najnovejših modelov in bo stalnica tudi v prihodnje.

Gulfstream je zavihke krila prav tako odkril v poznih 70-ih letih in jih uporabil v serijah letal Gulfstream III, GIV in GV. Zmogljivosti letala Gulfstream V so naravnost osupljive. Njegov dolet znaša 12.000 km, kar pomeni direktni let iz New Yorka v Tokyo. Letalo Gulfstream V si lasti več kot 70 svetovnih in državnih rekordov.

Zavihk krila se uporabljajo tudi na mnogih drugih poslovnih letalih, saj zmanjšujejo potrebno vzletno razdaljo, omogočajo operiranje na manjših letališčih, se hitreje vzpenjajo in letijo na višjih višinah in se tako izognejo slabemu vremenu. Na tržišču se je kmalu pojavila poplava zavihkov krila za letala, ki niso bila prvotno opremljena z njimi, tako za reakcijska kot turbopropelerska. Zavihki krila so v tej skupini letal postali tako popularni, da je francosko podjetje Dassault, ki se je do nedavnega trdovratno izogibalo tem pomagalom, sprožilo pravo vojno proti njihovi uporabi. Podjetje Cessna Aircraft Company pa je objavilo, da sodeluje s podjetjem Winglet Technology iz Kansasa, za razvoj novega tipa zavihka krila eliptične oblike, ki bo namenjen povečanju doleta in večji nosilnosti za letala, ki delujejo v vročih krajih ali krajih z visoko nadmorsko višino.

primer_naknadno_vgrajenega_wingleta_079.jpg

Slika: Primer naknadno vgrajenega wingleta na starejši tip letala – B-727-23 VP-BDJ Trump (Franci Jeraj, Ljubljana, 30.4.2006).

Boeingova potniška letala
Boeing je oktobra 1985 predstavil novo verzijo letala B747-400, ki je imela povečan dolet in kapaciteto potnikov. Pri tem modelu je Boeing uporabil kombinacijo zavihkov krila ter večjega razpona kril in na ta način povečal nosilnost. Zavihki krila (wingleti) pri tem modelu so povečali doseg letala za okoli 3.5% v primerjavi z verzijo 747-400D, ki je aerodinamično enaka konstrukciji verzije B747-400.

Boeing izdatno uporablja zavihke krila (winglete) na izpeljankah obstoječih modelov in s tem zagotovi največjo možno mero enakih sestavnih delov. Vse novejše konstrukcije temeljijo na velikem razponu kril, uporabi zavihkov krila, ostalih naprav za izboljšanje aerodinamičnih lastnosti ter kombinacijo vseh naštetih možnosti.

Minilo je več kot desetletje, da so začeli na serijskih potniških letalih uporabljati zavihke krila, ki so bili eden izmed osrednjih  razvojnih ciljev NASA v tistem času.

Jadralna letala
Leta 1987 je strojni inženir Peter Masak prosil za pomoč letalskega inženirja Marka D. Maughmer, da bi mu pomagal pri zasnovi zavihkov krila za njegovo 15 metersko jadralno letalo. Ostali jadralci so že pred njim namestili Whitcombove zavihke krila in s tem izboljšali vzpenjanje, ampak se je zaradi dodatnega škodljivega upora zmanjšala maksimalna hitrost. Masak ni bil prepričan, če bi se to težavo dalo odpraviti.

Po številnih poskusih sta končno razvila zavihke krila za tekmovalne namene z uporabo profila PSU-90-125. Na svetovnem jadralnem prvenstvu, leta 1991 v Teksasu, je prvo mesto za najvišjo doseženo hitrost v odprtem razredu, z neomejenim razponom kril, pripadlo njegovemu 15 meterskemu letalu z novo zasnovanimi zavihki krila. Leta 1993 pa je Masak na državnem tekmovanju v ZDA v razredu s 15 meterskimi letali zmagal s prototipnim letalom Scimitar, ki je bilo prav tako opremljeno z zavihki krila.

Masakovi zavihki krila so bili v široki uporabi na jadralnih letalih, dokler po 10-ih letih njihove navzočnosti, niso večine visoko zmogljivih jadralnih letal začeli z zavihki krila, in podobnimi napravami, opremljati že serijsko. Ko so bile prednosti zavihkov krila dokazane na tekmovanjih, se je splošna uporaba na jadralnih letalih hitro razširila. Končna razlika med najboljšimi tekmovalci je običajno manj kot 1%, zato vsaka še tako majhna izboljšava v zmogljivostih bistveno vpliva na končni rezultat.

Večina ljubiteljskih jadralnih pilotov je 'winglete' namestila zaradi boljše vodljivosti ter manjših možnosti za izgubo vzgona na koncih kril. čŒetudi so prednosti uporabe znane, jih piloti na letalo namestijo le na lastno željo, saj morajo biti odstranljiva, kajti letalo mora biti razstavljivo, da ga lahko pospravijo v prikolico.

pipistrel_taurus_in_stemme_virpipistrel.jpg

Zaokroženi 'wingleti'
Zaokroženi zavihki krila so namenjeni zmanjšanju interferenčnega upora, ki nastane na spoju krila in zavihka krila. Oster notranji kot na tem delu lahko zaradi interference mejne plasti zraka povzroči nastanek vrtinca, to pa izniči prednosti zavihka krila. Zaokroženi 'wingleti' so tudi bolj estetski in se uporabljajo na poslovnih in jadralnih letalih, kjer je pomembno tudi osebno mnenje kupca.

Zaokroženi 'wingleti' so bili kot dodatni deli podjetja Aviation Partners Inc. kmalu ponujeni za letala Boeing B737, B757 in Raytheon Hawker 800, verzija B737 pa je sedaj paradni konj Boeing-ove poslovne linije. Veliko letalskih družb je svoja letala z zavihki krila opremila predvsem zaradi manjše porabe goriva in s tem manjših stroškov. Podjetje Aviaton Partners Inc. razvija zavihke krial tudi za verzijo letala B-767-300ER. Airbus je testiral podobne 'winglete' podjetja Winglet Technology za serijo letal A320, a so prišli do zaključka, da koristi ne upravičujejo stroškov razvoja in so denar preusmerili v razvoj programa letala A380.

Oglaševanje
Nekatere letalske družbe, kot so AirTran, American Airlines, SouthWest Airlines in West Jet, so notranjo stran zavihkov krila letala 737 uporabile v reklamne namene, saj je le-ta lepo vidna potnikom v letalu.

Znani in pomembni primeri uporabe

Zavihki krila so v uporabi na mnogih letalih, najbolj pomembni mejniki pa so:
- Rutan VariEze, prvo letalo z 'wingleti' (1975);
- Learjet, model 28/29, prvo serijsko letalo z 'wingleti' (1977);
- Glaser-Dirks DG-303, jadralno letalo s serijsko nameščenimi 'wingleti';
- Boeing 747-400, prvo pomembno potniško letalo, ki je uporabljalo 'winglete' (1988).

»Ograja«na koncih kril (Wingtip fence)
Wingtip fence je različica zavihkov krila, kjer je površina iztegnjena tako navzgor kot navzdol od konice krila. Obe površini sta krajši in enako dolgi in služita enakim aerodinamičnim nalogam, kot običajni 'winglet'.

»Ograjice« uporabljajo naslednji modeli:
- Airbus A300-600;
- Airbus A310-300;
- Airbus serija A320;
- Airbus A380.

ograja_na_koncu_kril_075.jpg
Slika: Različica wingletov, kjer je površina iztegnjena tako navzgor kot navzdol od konice krila, imenujemo »wingtip fence« - ograja na koncu kril. Obe površini sta krajši in enako dolgi. Tako različico uporabljajo tudi letala A-320. Na sliki A-320-214  EC-JQP Iberworld (Azra Devedžič, Alicante, avgust 2006).

Puščičasti 'wingleti'
Ta tip uporablja predvsem Boeing na nekaterih potniških letalih. Ti zavihki krila niso usmerjeni navzgor, ampak so samo podaljšek kril, ki ima večji kot puščice kot krilo samo. Preverjeno služijo za manjšo porabo goriva, zmogljivosti vzpenjanja in krajši vzletni razdalji. Delujejo zelo podobno kot običajni zavihki krila, s povečanjem vitkosti krila in zmanjšanjem škodljivih vrtincev na koncih kril, kar zmanjšuje inducirani upor letala. Boeing in NASA sta v skupnih testiranjih ugotovila, da puščičasta krila zmanjšajo upor za približno 5.5%, medtem ko konvencionalni zavihki krila upor zmanjšajo med 3.5 in 4.5%. V splošnem je povečanje razpona kril bolj efektivna rešitev kot 'wingleti', a to lahko predstavlja težave z delovanjem na tleh. Zaradi tega razloga je Boeing svoje letalo B787-3, namenjeno kratkim razdaljam, opremilo s konvencionalnimi zavihki krila namesto puščičastimi, kot je to naredilo za ostale različice serije 787.

Puščičasti 'wingleti' so uporabljeni na slednjih letalih:
- Boeing 747-8
- Boeing 767-400ER
- Boeing 777-200LR/-300ER(F)
- Boeing 787-8/-9/-10
- Boeing P-8 Posedion

Zaključki nevodoravnih kril
Taka krila so navadno usmerjena navzgor pod določenim kotom, v tako imenovano poliedrično konfiguracijo, kjer je krilo lomljeno in je ob zaključku pod večjim kotom kot pri korenu krila. To zagotavlja kontrolo nad zračnim vrtincem 'wingletov', z manj parazitnega upora, če je stvar pazljivo konstruirana. Taka krila so pogosto zapognjena nazaj, podobno kot puščičasti 'wingleti' in so lahko tudi kombinirana, s katerim od tipov zavihkov krila. Pravzaprav je zavihek krila tudi poseben primer zaključka nevodoravnega krila.

primerjava_obi_ajnega_in_elipti_no_ukrivljenega_wingleta_082.jpg

Letalski inženirji so vodoravna krila pod majhnim kotom navzgor uporabljali predvsem po drugi svetovni vojni, do začetka uporabe 'wingletov'. Po širokem sprejetju 'wingletov' v novih dizajnih jadralnih letal v 90-ih letih, so konstruktorji težili k boljši optimizaciji aerodinamičnih lastnosti njihovih zaključkov kril. Zavihki krila jadralnih letal so bili prvotno nameščeni na vodoravna krila, z majhnim, skoraj pravokotnim kotom na krilo in so bili popolnoma brez prehoda. Ko so bili zavihki krila optimizirani, so se inženirji posvetili tudi samemu prehodu med njimi in krilom.

Najbolj pogosta uporaba za prehodno območje je bilo skrajševanje tetive profila krila do tetive profila 'wingleta' ter uklon prehodnega območja do kota za najbolj ugoden položaj 'wingleta'. čŒe je zožen del zakrivljen navzgor, se višina samega zavihka krila zmanjša. Praktično sedaj konstruktorji krilo večkrat lomijo, tako da je vsak del pod malo večjim kotom, krilo pa se potem pravzaprav ne zaključi z zavihkom krila.

Zaključki nevodoravnih kril (brez 'wingletov') so ali bodo uporabljeni na naslednjih letalih:
- Schempp-Hirth Discus-2b
- Schempp-Hirth Duo Discus
- Airbus A350 XWB

Premikajoče naprave na koncih kril
Opravljene so bile raziskave s premikajočimi napravami, a se nikoli niso uveljavile in se ne uporabljajo. Ena takih rešitev je bila uporabljena ne nesojenem projektu bombnika XB70 Valkyrie, kateremu so se krila ob visoki hitrosti prelomila navzdol, da je lahko letel s hitrostjo 3 machov.

Spiroidni 'wingleti'
Ta tip zavihka krila se zvije navznoter in tvori »tunel« ter tako izniči vrtince nastale na 'wingletu'. Patent je registriran pod številko #5.102.068.

revija_letalo.jpg

Avtor: Franci Jeraj, Revija Letalo

Fotografije: Jan Jeraj, Franci Jeraj, Pipistrel
Skice: Arhiv Revije Letalo 

 

16 Avg 07
Napisal

Letenje z uporabo očal za nočno gledanje je zelo zahtevno, zlasti pa se zelo razlikuje od letenja v dnevnem času. Ponoči bi bilo brez opreme NVG (NVG - Night Vision Googles) mogoče leteti zgolj na "varni višini", z njeno uporabo pa je mogoče leteti tudi niže. Poleg tega je mogoče pristati tudi na območjih izven letališč, kar je zelo pomembno pri izvajanju policijskih nalog. V Letalski policijski enoti (LPE) se piloti usposabljajo tudi za letenje z uporabo očal za nočno gledanje. Tako so se štirje piloti usposabljali v ameriški šoli "Bell Hellicopter Academy".

policija_nocno_letenje_virpolicija.jpg

Prvo usposabljanje je bilo tako teoretično kot praktično, piloti pa so leteli s takšnimi helikopterji Bell 206, kakršne ima tudi LPE. V ospredju so bili postopki v sili z uporabo očal za nočno gledanje, in sicer predvsem ob odpovedi pogonskih sklopov na helikopterju v različnih fazah letenja. Izvajanje takšnih postopkov je načeloma enako kot podnevi oziroma pri letenju brez teh očal, razlika pa je predvsem v tem, da je vid z uporabo očal precej omejen. Zato se pojavljajo določene težave, ki pa jih udeleženci usposabljanja spoznajo in s tem pridobijo potrebne izkušnje za varno letenje. Poleg tega je potrebnih še približno 50 ur letenja v sami enoti, preden so piloti povsem usposobljeni za operativne naloge ponoči z uporabo očal za nočno gledanje.

Ena posadka LPE (dva pilota in tehnik letalec) pa se je v okviru sodelovanja z nemško mejno policijo decembra 2005 udeležila usposabljanja za letenje z uporabo očal za nočno gledanje v učnem centru v Nemčiji. V treh tednih je vsak udeleženec opravil približno 15 ur letenja s helikopterji Eurocopter Aluette SA-318C. V ospredju tega usposabljanja so bile operativne naloge policije z uporabo očal za nočno gledanje, kot so iskalne akcije, izkrcavanje oseb na določenih mestih, zasledovanje oseb in avtomobilov in podobno.

policija_nvg.jpg


Z usposobljenostjo posadk in vso potrebno opremo za izvajanje policijskih nalog ponoči, se je uporabnost policijskih helikopterjev močno povečala. S takšnimi usposabljanji bodo v enoti zato nadaljevali tudi v bodoče.

policija_pogled_skozi_ocala_za_nocno_gledanje_virpolicija.jpg

Samo usposabljanje članov posadk je izredno zahtevno in tudi dolgotrajno. Letalska policijska enota je z usposabljanjem svojih posadk za nočno letenje z uporabo očal za nočno gledanje začela v letu 2004. Marca 2004 je prva posadka odšla na usposabljanje za takšno letenje v Nemčijo v učni center BGS-a, sedaj pa se usposablja doma.

V okviru priprav na zagotavljanje schengenskih standardov je Letalska policijska enota pričela s poskusnim nadzorom državne meje v nočnem času. Trenutno posadka LPE opravlja takšne nadzore sama, brez prisotnosti policista observerja v helikopterju, ki je sicer navzoč pri dnevnem nadzoru državne meje. Zaenkrat se ti nadzori izvajajo enkrat na teden na določenem območju državne meje z Republiko Hrvaško, v bližnji prihodnosti pa bodo potekali v sklopu rednih nalog LPE.

Vir: www.policija.si

11 Nov 10
Napisal
Ena najbolj tipičnih posebnosti novih generacij letal evropskega konzorcija Airbus (brez modelov A300 ter A310) je prav gotovo kontrolna palica – angl. t.i. Sidestick kontroler – na levi in desni strani pilotske kabine, med katerima se v različnih fazah leta deli prednost pri uporabi (angl. 'Sidestick priority') med kapitanom ter prvim oficirjem (F/O). Tako je proizvajalec ustvaril tudi prostor za zložljivo mizico, na kateri lahko posadka večerja na 10.000 metrih višine letenja ali več, najnovejša izvedba mizice (A380) pa ima vgrajeno tudi standardno tipkovnico, ki je dandanes sestavni del vseh prenosnih računalnikov.

Kontrolni palici sta poleg pedalov glavni vmesni člen med pilotoma ter sistemom elektronskega nadzora leta (angl. Electronic Flight Control System oz. EFCS). Običajna letala posadki nudijo krmiljenje z običajnim stoječim 'volanom' (rogom) na stebru oz. zgolj s krmilom, ki je zasidrano med pilotovimi nogami. V korenu običajno le-to ni gibno v gibanju naprej-nazaj v smislu približevanja ali oddaljevanja sedenju pilota. Piloti so namreč tisti, ki se glede na telesno višino in doseganju pedalov stebru s krmilom približajo. To storijo s spremenljivim položajem sedeža, ki ga dejansko pomikajo naprej-nazaj. Steber pa običajno ostaja vrtljiv zgolj v svojem fiksiranem korenu. Poznamo tudi letala, kjer je steber pomičen drsno naprej in nazaj, še preden se piloti popolnoma prilagodijo s približevanjem ali oddaljevanjem sedeža.

Glavna in najbolj tipična razlika med sodobnimi družinami letal Airbus je postala prav ta, da je s kontrolo prek obeh kontrolnih palic proizvajalec odstranil oviro (steber s krmilom) med pilotom in instrumenti. Glavna prednost iz tega naslova je tako postal odličen –mnogo bolj neposreden– pogled pilotov na instrumente na obeh straneh.

a319_img_9440.jpg

Kontrolni palici (v nad. KP) pilotom ne ponujajo nikakršne povratne informacije v fizikalnem smislu (povratne vibracije oz. angl. Feedback, ki bi ga pilot čutil v roki ali zapestju). Sistem je že v osnovi zasnovan tako, da piloti ne morejo s KP delati na preveč grob način  (prehitri grobi premiki) kar je tudi v skladu z vgrajenimi krmilnimi omejitvami letala (angl. flight envelope).

Za pravilno uporabo palice je pomembno, da pilot postavi roko v pravilen ter stabilen položaj. V ta namen je Airbus ponudil premično ergonomsko ploskev in celo možnost prikaza njenega naklona v LCD obliki (+20 do -15 stopinj). S tako postavljeno roko, ki miruje in kontrolno palico, ki je nepremično fiksirana, lahko pilot letalo vodi zelo natančno in varno z drobnimi popravki ali večjimi odkloni hkrati (zavoji do npr. 30 stopinj).

Prav tako ročici nista povezani kako drugače. Na primer: input ročice kapitana kopilot na svoji ročici ne more čutiti. Input obeh pilotov, ki ročico premikata hkrati, pa se sešteva, pri čemer je kot največja omejitev še vedno šteta kot omejitev oz. odklon ene ročice. Shema, ki je v airbusova letala vprogramirana na ta način, ostaja predmet kritike posadk po vsem svetu. Eden pilot namreč ne čuti nikakršnih namer, kaj s premiki kontrolne ročice (KR) počne sopilot. Tej potencialni nevarnosti se Airbus izogiba s predpisanim boljšim treningom posadk na tleh – najprej teoretično, nato v simulatorjih.

Vprogramirane restriktivne meje preprečujejo preobremenitve konstrukcije letala – kot primerjavo Airbusu lahko vzamemo kontrolni stolp Boeinga B767: letalo je pred prevelikimi obremenitvami zaščiteno skozi feedback, ki ga pilot dobi skozi gibanje stolpa z volanom med nogami. Pilot tako čuti upornost stolpa v smereh, v katerih je teoretično rečeno hotel preobremeniti strukture letala. Z drugimi besedami – na letalih kot je B767 je tako nemogoče stolp poriniti naprej ali ga potegniti k sebi v zelo kratkem času nekaj sekund. To je tista temeljna razlika med Airbusom in Boeingom.

side_stick.jpg

Na Airbusu s stranskimi kontrolnimi ročkami NI omejitev pri samem fizičnem premiku kontrolne ročke (KR) iz ene skrajnosti v drugo. Tako gibanje pilotu na postavi nikakršnih fizičnih omejitev – ročka gre lahko iz skrajne leve v skrajno desno v trenutku s prijemom dveh prstov pilota.

Kar se zgodi zatem je preprosto to, da računalnik kontrolira oz. prestreže delovanja pilota na ročkah, tako da je odziv gibanja letala primeren in struktura ohranjena brez poškodb. Gre za nasprotovanje inputa pilota ter še sprejemljivega gibanja letala med osmi med letenjem. Poleg tega sistem omogoča določanje skrajne meje gibanja letala, ki so glede na režime letenja (Airbus) še spremenljive (angl. Flight Envelope).

Občutljivost kontrolnih palic (A320, A330, A340, A380 in A350)
Vsak majhen –nekaj stopinjski– gib kontrolne ročice s strani pilota se preko računalnika pretvori v majhen gib kontrolnih površin (na konicah kril – aeleronov ter repnih kontrolnih površin). V kolikor bi pilot na ročici izvedel maksimalni odmik in ročico takoj zatem spustil v nevtralen položaj, bi temu sledilo tudi letalo – npr. iz maksimalnega nagiba v levo bi se poravnalo v nevtralen položaj brez nagibov. Poleg tega trimanje s strani posadke ni potrebno – letalo se v nevtralen položaj vrne samo.

Kljub temu lahko rečemo, da so ročice zelo občutljive, z njimi pa je možno enostavno in zelo natančno letenje.

Piloti, ki so z drugih tipov letal prihajali na A320, so bili pogosto nezaupljivi. Soočeni so bili z ročicami (namesto klasičnega stebra z volanom oz. rogovi), različnimi varnostnimi stanji itn. Presenetila pa jih je mizica, ki je nekaj najbolj posebnega in neobičajnega – lepa dobrodošlica. Piloti poročajo, da samo letenje letala iz družine A320 pomeni zgolj 20 odstotkov dela. Kot pisarna pa naj bi bil A320 nekaj neponovljivega. V A320 deluje veliko odvečnosti sistemov – recimo 7 kontrolnih računalnikov (FMC-jev). V kolikor bi izklopili 6 FMC-jev, bi se znašli na ravni Boeinga B737 z direktnim nadzorom kontrolnih površin. Vendar to še ni vse! Tudi s samo enim delujočim motorjem in 3 izklopljenimi FMC-ji A320 pilotom še vedno omogoča avtomatsko pristajanje v CAT3 pogojih.

Prednosti in slabosti uporabe kontrolnih palic za upravljanje letala družine Airbus
Pri vzletanju pilot pri hitrosti VR premakne ročico nazaj k sebi po stopnji cca. 3 stopinje na sekundo. Kapitan lahko z levo roko hkrati počne točno to, kar hkrati počne tudi kopilot.

gumb_za_izbiro-1.jpg
 
Piloti za prehod s kontrolnih stebrov (npr. B737-300) na airbusove ročice potrebuje nekaj časa za privajanje. Vsekakor je zaželeno prej kot ne izjemno občutljivo rokovanje z ročicami. Ročice potrebujejo izjemno malo sile, da se premikajo same po sebi. Kritiki v tem kontekstu airbusovo filozofijo kontrolnih palic na skrajni desni (kopilot) ter skrajni levi (kapitan) obtožujejo, saj trdijo, da piloti ne dobijo potrebne povratne informacije, kot recimo boeingovi in podobni modeli letal s stebri med nogami pilotov. Z uporabo stranskih kontrolnih palic piloti airbusov namreč delujejo preko fly-by-wire sistema, po katerem vse premike ročice interpretirajo kontrolni računalniki (FMC-ji). Drugi spet zagovarjajo airbusovo filozofijo, saj naj bi poteg ročic nazaj – npr. pri vzletanju – ponujal enak občutek, torej vendarle enako ali vsaj zelo podobno povratno informacijo.

Medtem ko so stranske ročice pri airbusu zgolj računalniško povezane, tako rekoč preko kablov, nikakor ne delujejo na osnovi kakršnih koli mehanskih povezav med seboj. Če se torej premakne ročica kapitana, na desni ročici ni moč čutiti kapitanovih premikov. Kar pa se zgodi pri neodvisnem gibanju obeh ročic hkrati (npr. pri nasprotnih odklonih), je algebraični seštevek (skupna vsota). Primer: če kapitan ročico potegne na polno v levo, kopilot pa na polno v desno, je neto učinek enak nič.  Prednost pri uporabi odklonov ročice dobi tisti pilot, ki pritisne na zato pripravljen gumb ('sidestick priority' – glej sliko), ki v tem primeru zagori, hkrati pa je obveščen tudi drugi član posadke. Kot vidimo, pri uporabi stranskih ročic na novejših družinah airbusovih letal ni več pomembno, kateri izmed pilotov je močnejši, temveč, kdo je v danem trenutku hitrejši pri prevzemanju kontrole nad ročico in posledično letalom. 

 

POVZETEK
Letalski promet v svetu, še posebej pa v Evropi, skokovito narašča. Sedanja infrastruktura, kakor tudi ureditev zračnega prostora, v kratkem ne bosta ustrezala več. Nujna je posodobitev letalske komunikacijsko - navigacijske in nadzorne infrastrukture ter storitev. Mednarodna organizacija civilnega letenja je tako že pred leti prišla do zaključka, da je edini izhod iz te situacije vpeljava sistema upravljanja letalskega prometa (ATM, Air Traffic Management). Ta naj bi, s pomočjo ustrezno močne infrastrukture, kolikor mogoče samodejno nadzoroval in krmilil letalski promet nad nekim širšim območjem (npr. nad celotno Evropo). Tehnologija vsekakor je na voljo, vpeljevanje pa bo potekalo relativno počasi in postopoma. V igri so velika vlaganja, tako da bo treba upoštevati ekonomske, tehnične, administrativne ter nenazadnje politične vidike, kakor tudi vse zahteve po varnosti in učinkovitosti. Tehnologija (kakor tudi zahteve po zmogljivosti) se bo neprestano razvijala, nove tehnologije pa bodo v vsakem primeru primorane sobivati s starimi. Ključne smernice razvoja letalskega telekomunikacijsko – informacijskega sistema so: uporaba podatkovnih povezav na relaciji letalo - zemlja, obdelava in predstavitev informacij nadzora zračnega prostora ter vpeljava satelitske navigacije.

ABSTRACT
The growth rate of air traffic, particularry in Europe, is impressive. The present infrastructure, as well as the organisation of the airspace, will soon no longer be able to cope with the demand. The modernisation of communications, navigation and surveillance infrastructure and facilities is an issue. Several years ago, ICAO stated that the only way out of this unsustainable scenario would be the implementation of a new concept of Air Traffic Management (ATM). Relying on appropriate powerful infrastructure, it will be able to control and manage air traffic over a wider geographical area (e.g. Europe). Technologies are certainly avaiable, but the implementation will be relatively slow and stepwise. As considerable investments are planned, economical, administrative and political aspects, as well as all safety and efficency requirements, will have to be taken into account. There will be a continuous evolutionary change in technology (and in performance demand), where old and new technologies will have to co-exist. Key development areas in the aeronautical telecommunications – information domain involve the use of air – ground datalink, processing and presentation of surveillance data and introduction of satellite navigation.

ZGODOVINA
Začetki telekomunikacij v letalstvu segajo v prva leta dvajsetega stoletja, točneje v leto 1910, ko so v Franciji in Združenih državah Amerike prvič vzletela letala, opremljena z radijskimi sredstvi [1]. To so bili preprosti, a relativno veliki radiotelegrafski oddajniki. Prav zato, ker je bila oprema velika in nerodna, je letalci niso hoteli uporabljati. Nekaj več uporabe je doživela le na "zračnih ladjah", nemških cepelinih, kjer je bilo prostora več kot dovolj.

Civilno letalstvo se je začelo razvijati po prvi svetovni vojni. Leta 1919 je Marconi izdelal prvo letalsko radijsko opremo in tako opremljeno letalo je 8. februarja 1919 začelo leteti na prvi redni progi London - Pariz. Doseg zveze je bil dokaj omejen (20 km) in na voljo je bila le ena zemeljska postaja blizu Londona. Govor je takrat precej oviral tudi hrup letala samega. V obdobje med obema vojnama segajo prvi zametki standardizacije letalske frazeologije in procedur. Prvotnim navigacijsko – signalizacijskim sredstvom (kresovi, svetilniki) se v dvajsetih letih pridružijo radijski svetilniki [2],[3]. V ZDA je bil prvi kontrolni stolp opremljen z radijskimi sredstvi leta 1931, vendar primerno opremljenih letal ni bilo veliko. V Evropi so se začele pojavljati radijske postaje, delujoče na isti frekvenci, z dosegom okoli 100 km. Na krajših poletih so uporabljali govor, na daljših pa telegrafijo. Uvedli so predpise, po katerih je moralo biti vsako letalo z več kot petimi sedeži in ki je letelo več kot 150 km nad zemljo ali 25 km prek morja opremljeno z radijskim oddajnikom in sprejemnikom, na letalu z več kot desetimi sedeži pa je moral biti telegrafist. Za razliko od danes so takrat kontrolorji pilotom posredovali le informacije, nikoli pa navodil. Komunikacija je potekala v materinem jeziku države, nad katero se je letelo in tako so morali biti piloti pravi poligloti.

Izbruh druge svetovne vojne je skorajda prekinil civilni promet. V tem obdobju se pojavi odkritje, ki bo pomembno zaznamovalo tudi civilni letalski promet v naslednjih desetletjih – radar. Tik pred koncem vojne, leta 1944, Američani organizirajo Mednarodno konferenco civilnega letalstva, da bi uveljavili in ponudili svoje postopke ostalim udeležencem v civilnem letalstvu. Nekaj mesecev kasneje ustanovijo PICAO (Provisional ICAO, začasno ICAO), kot predhodnico Mednarodne organizacije civilnega letenja (ICAO, International Civil Aviation Organisation, ustanovljena leta 1947). Prav Američani imajo precej zaslug za spremembe v letalskih postopkih, saj so kmalu ugotovili, da ima govor (Evropa se ga je trmasto otepala) velike prednosti pred telegrafijo. Leta 1953 je postalo popolnoma jasno, da telegrafija nima prihodnosti, saj so se tudi evropske letalske družbe začele vključevati v Severnoatlantski radiotelefonski komite z namenom uporabe VHF radijskih postaj. Konec leta 1953 se radijski opremi pridruži še selektivni klic, ki se v isti obliki na kratkovalovnih območjih uporablja še danes. Po letu 1956 se telegrafija v razvitem svetu praktično ni več uporabljala. Nekoliko dlje se je obdržala na manj razvitih koncih sveta. Zadnja letalska radiotelegrafska postaja je prenehala delovati v Južni Ameriki leta 1962.

V povojnih letih se razvijejo tudi ostale spremljajoče aktivnosti. Primarnemu radarju se pridružijo sekundarni radarski sistemi. Razvijajo se sistemi za pristajanje pri zmanjšani vidljivosti. Vzporedno z drugo generacijo potniških letal na reakcijski pogon pride v uporabo inercialni navigacijski sistem, ki omogoča zanesljivejšo navigacijo predvsem na polarnih območjih, kjer je magnetni kompas neuporaben. Končno je tu satelitska navigacija, ki sicer uradno še ne izpolnjuje vseh zahtev, a je mišljena kot glavni navigacijski sistem prihodnosti.

V sedemdesetih letih se pojavijo zametki prve letalske podatkovne povezave, ki doživi množično uporabo šele v zadnjem desetletju. Prednosti storitev, ki jih taka povezava nudi, izkoristijo predvsem letalski prevozniki. Prav implementacija in izboljšanje teh storitev so, poleg potreb upravljanja letalskega prometa, gonilna sila za razvoj zmogljivejših podatkovnih povezav letalo - zemlja. Ena ključnih aktivnosti postane tudi obdelava in predstavitev podatkov raznih virov. Letalski promet postaja vse gostejši in v področjih, kot je Evropa, zmogljivosti sistemov in infrastrukture ne zadoščajo več [4]. ICAO zato predlaga nov koncept upravljanja letalskega prometa, ki naj bi zadostil predvidenim potrebam 21. stoletja.

Prvi del diplomske naloge opisuje zasnovo ter funkcijsko razčlenitev upravljanja letalskega prometa, kot jo opredeljuje ICAO, in je cilj, h kateremu počasi, a vztrajno konvergirajo obstoječi sistemi. Tukaj sem se opiral predvsem na funkcijsko razčlenitev, kot si jo zamišljajo strokovnjaki organizacije Eurocontrol [5]. V drugem delu je podan pregled obstoječih in načrtovanih sistemov komunikacij, navigacije in nadzora (CNS, Communications, Navigation, Surveillance), nujno potrebne infrastrukture za izvedbo prej omenjene zasnove, s poudarkom na relaciji letalo - zemlja. Uporabljena literatura je tukaj predvsem tehnična dokumentacija organizacij ICAO in Eurocontrol ter različnih proizvajalcev opreme. Končno je predstavljenih nekaj primerov implementacije novih sistemov in aplikacij.

POSEBNOSTI MERSKIH ENOT V LETALSTVU
Za horizontalne dimenzije se uporabljajo navtične milje (1NM=1852 m), pri vertikalnih pa se uporabljajo čevlji (feet, 1 ft = 0,3048 m). Nad določeno višino je v uporabi izraz višinski nivo (FL, flight level). Poenostavljeno bi lahko rekli, da je to skrajšana oznaka višine v čevljih (npr. FL280 pomeni 28000 čevljev višine). Stroga definicija pa pravi, da je to površina konstantnega zračnega pritiska, relativno glede na konstanten pritisk 1013,2 hPa in se od drugih podobnih površin loči po specifičnih intervalih zračnega pritiska [6]. Kot enoto za hitrost se večinoma uporabljajo vozli (kts, 1kt=1NM/h) ter odstotki zvočne hitrosti. Samo omenimo pa še merske enote mase – funte (1lb=0,45359 kg) in pa prostornine - galone (US gallon, 1gal=3,785 litra), pri katerih vztrajajo predvsem Američani, čeprav je zaradi napak v preračunavanjih že prišlo do nesreč.

RAZDELITEV ZRAČNEGA PROSTORA
Zračni prostor se v grobem deli na regione (FIR, Flight Information Region). FIR je tridimenzionalni prostor, kjer je letalo pod nadzorom določene oblasti in se lahko deli še na določena geografska področja, imenovana sektorji. To so področja, kjer je letalo pod nadzorom ene določene kontrole letenja. Lahko pa imajo par ali več FIR tudi skupno kontrolo letenja – npr. področje Beneluksa – tam za višine nad FL245 skrbi organizacija Eurocontrol, za višine pod FL245 pa lokalne področne kontrole letenja.

Klasični letalski promet je omejen s koridorji – te letalske poti, nekakšne zračne avtoceste, so 10 navtičnih milj (18km) široki pasovi, izključno po katerih poteka letalski promet [7]. Vse letalske poti so razdeljene tudi po višini in sicer 1000 čevljev (300m) med letali, ki letijo v nasprotnih smereh oziroma 2000 čevljev (600m) med letali, ki letijo v isti smeri. To so najmanjše dovoljene višinske razlike do FL290 (8100m), nad to višino pa so, zaradi večjih napak, ki se lahko pokažejo pri višinomerih, višinske razlike pri srečavanju podvojene. V Evropi je pomemben mejnik 24. januar 2002, ko je vpeljano zmanjšano višinsko razdvajanje letal (RVSM, Reduced Vertical Separation Minima) po tisoč čevljev tudi nad FL290 [8].

UPORABNIKI ZRAČNEGA PROSTORA
Sistem upravljanja letalskega prometa nudi storitve in vzajemno sodeluje z različnimi vrstami uporabnikov zračnega prostora. Ti so [9]:

- Komercialni letalski prevozniki: so glavni uporabniki CNS/ATM storitev. Zanje je, poleg varnosti,  bistvenega pomena učinkovito delovanje po načrtovanih voznih redih. Ti zadevajo vrsto medsebojno povezanih ter odvisnih poletov in dogodkov, katerih letala in posadke sestavljajo del kontinuiranega procesa, kjer lahko zamuda povzroči neljube posledice pri več medsebojno odvisnih poletih. Letalski prevozniki skušajo te procese optimirati z načrtovanjem najbolj ugodnih letalskih poti ter časov odhodov in prihodov.

- Splošno letalstvo: bo tudi pomemben uporabnik ATM storitev in tudi tu se pričakuje povečanje števila uporabnikov. Zahteve poslovnega letalstva so podobne tistim letalskih družb. Poleg tega je tu še veliko število manjših letal (športno letalstvo), ki letijo večinoma po pravilih vizuelne navigacije (VFR, Visual Flight Rules) in nimajo zmožnosti nošenja raznolike opreme ter imajo prav tako pravico do dostopa v zračni prostor.

- Vojaški uporabniki: z njihove strani gredo zahteve po zračnem prostoru od letalstva pa do zemeljskih in pomorskih aktivnosti. Vojno letalstvo obsega široko paleto vrst letal in ima običajno posebne potrebe po zračnem prostoru (nizko letenje, urjenje dvobojev, itd). Operacije nekaterih vojaških letal (transportna) pa so lahko tudi podobne civilnemu prometu.


Vir: Telekomunikacijski sistemi v letalstvu, Gregor Požar, Ljubljana 2002, copyright




KAZALO DIPLOMSKE NALOGE

SEZNAM UPORABLJENIH KRATIC.. 4
SLOVARČEK.. 11

1. POVZETEK.. 12

2. UVOD.. 13
2.1 ZGODOVINA
2.2 POSEBNOSTI MERSKIH ENOT V LETALSTVU.. 14
2.3 RAZDELITEV ZRAČNEGA PROSTORA.. 14
2.4 UPORABNIKI ZRAČNEGA PROSTORA.. 15

3. CNS/ATM SISTEM.. 16
3.1 ATM – SISTEM UPRAVLJANJA LETALSKEGA PROMETA.. 16
3.2 CNS – KOMUNIKACIJE, NAVIGACIJA IN NADZOR.. 16
3.3 AES – SISTEM LETALSKEGA OKOLJA.. 16
3.4 SODELUJOČI V CNS/ATM SISTEMU.. 17
3.4.1 LETALSKI UPORABNIKI.. 17
3.4.2 NELETALSKI UPORABNIKI.. 18
3.4.3 PONUDNIKI STORITEV.. 18
3.5  FUNKCIJSKA RAZČLENITEV.. 22
3.5.1 LETEČA KOMPONENTA.. 22
3.5.1.1 Komunikacije.. 23
3.5.1.2 Navigacija.. 24
3.5.1.3 Nadzor.. 25
3.5.2 OBDELAVA PODATKOV LETALSKEGA OKOLJA.. 25
3.5.2.1 Operacije nad statičnimi podatki 26
3.5.2.2 Obdelava dinamičnih podatkov letalskega okolja. 26
3.5.3  ATFM – UPRAVLJANJE PRETOKA LETALSKEGA PROMETA.. 26
3.5.4  OBDELAVA PODATKOV O POLETIH.. 28
3.5.4.1 Načrt poleta. 28
3.5.4.2 Začetna obdelava načrtov poleta. 28
3.5.4.3 Obdelava in distribucija podatkov o poletih.. 29
3.5.5 KOMUNIKACIJE.. 32
3.5.6 NAVIGACIJA.. 34
3.5.7 NADZOR.. 35
3.5.7.1 Pridobivanje podatkov.. 36
3.5.7.2 Obdelava podatkov nadzora.. 37
3.5.8 ATC ORODJA.. 37
3.5.8.1 ATC vmesnik človek-stroj 38
3.5.8.2 MONA – Nadzorni pripomočki 38
3.5.8.3 MTCD – Zaznava srednjeročnih konfliktov. 38
3.5.8.4 Varnostne mreže.. 38
3.5.8.5 Sekvenčni upravljalec. 38
3.5.9 CNS/ATM PODPORA.. 39
3.5.9.1 Operativni nadzor in upravljanje. 39
3.5.9.2 Tehnični nadzor in upravljanje. 39
3.5.9.3 Upravljanje s podatki 40
3.5.9.4 Zapisovanje in predvajanje. 40
3.5.9.5 Logistična podpora. 41
3.5.10 ASM – UPRAVLJANJE ZRAČNEGA PROSTORA.. 41

4. CNS – KOMUNIKACIJE, NAVIGACIJA, NADZOR.. 42
4.1 KOMUNIKACIJE.. 42
4.1.1 ANALOGNE KOMUNIKACIJE LETALO – ZEMLJA.. 42
4.1.1.1 Zveze na HF frekvenčnem področju.. 43
4.1.1.2 Zveze na VHF frekvenčnem področju.. 43
4.1.1.3 Satelitske govorne zveze. 43
4.1.2 PODATKOVNE POVEZAVE LETALO – ZEMLJA.. 44
4.1.2.1 ACARS.. 44
4.1.2.2 Satelitske podatkovne povezave. 50
4.1.2.3 TFTS.. 52
4.1.2.4 Gatelink. 53
4.1.2.5 Naprednejše HF podatkovne povezave. 53
4.1.2.6 Naprednejše VHF podatkovne povezave. 53
4.1.2.7 VDL-1. 54
4.1.2.8 VDL-2. 54
4.1.2.9 VDL-3. 56
4.1.2.10 VDL-4. 60
4.1.2.11 Izbira VHF podatkovne povezave. 63
4.1.2.12 UAT. 63
4.1.2.13 SSR-S podatkovni prenos. 64
4.1.3 ZEMELJSKA KOMUNIKACIJSKA MREŽA.. 65
4.2 NAVIGACIJA.. 67
4.2.1 TIRNICA.. 67
4.2.2 ZAHTEVANA NAVIGACIJSKA ZMOGLJIVOST. 67
4.2.3 RNAV – PODROČNA NAVIGACIJA.. 67
4.2.4 KONCEPT PROSTEGA LETENJA.. 68
4.2.5 MEDNARODNI KOORDINATNI SISTEM WGS84. 69
4.2.6 KLASIČNI NAVIGACIJSKI SISTEMI 70
4.2.6.1 LORAN – C.. 70
4.2.6.2 NDB, neusmerjeni radijski svetilnik. 70
4.2.6.3 VOR in DME.. 71
4.2.6.4 ILS, sistem za pristajanje pri zmanjšani vidljivosti 73
4.2.6.5 INS/IRS, inercialni navigacijski / referenčni sistem... 74
4.2.7 NAVIGACIJA S POMOČJO SATELITSKIH SISTEMOV.. 74
4.2.7.1 GPS.. 74
4.2.7.2 Diferencialni GPS.. 76
4.2.7.3 EGNOS.. 76
4.2.7.4 Galileo. 78
4.3 NADZOR.. 81
4.3.1 NEODVISNI NADZOR – PRIMARNI NADZORNI RADAR.. 81
4.3.2 NEODVISNI NADZOR S SODELOVANJEM.. 83
4.3.2.1 Sekundarni nadzorni radar (SSR) – način "A/C". 83
4.3.2.2 SDFC – Sistem obdelave in združevanja podatkov nadzora. 86
4.3.2.3 Sekundarni nadzorni radar – način "S". 88
4.3.2.4 SSR-S podatkovna povezava. 93
4.3.2.5 TCAS.. 96
4.3.3 ODVISNI NADZOR.. 98
4.3.3.1 Ročni odvisni nadzor 98
4.3.3.2 ADS, Samodejni odvisni nadzor 98
4.3.3.3 ADS-B, Samodejni odvisni nadzor - difuzija. 99

5. PRIMERI IMPLEMENTACIJE.. 101
5.1 FANS 1/A.. 101
5.2 NEAN.. 102
5.3 PETAL-1. 103
5.4 PETAL-2. 104

6. SKLEP.. 106

7. SEZNAM SLIK IN TABEL. 107

8. LITERATURA.. 109

 

08 Jun 07
Napisal

Obračalnik potiska je sistem, ki pomaga letalu zavirati po pristanku. Običajno je obračalnik potiska vgrajen v turboreakcijske in turboventilatorske motorje potniških in transportnih letal ter letal splošne aviacije. Obračalnik potiska ni nepogrešljiv sistem na teh letalih, je pa v veliko pomoč pri varnem in hitrem zaviranju letal po pristanku in zato skoraj nepogrešljiv.

Z uporabo reakcijskih motorjev so se  v letalstvu odprla nova obzorja. Hitrostni, višinski in drugi rekordi so postajali vedno višji in večji. Hkrati s temi rekordi so se večale tudi zunanje dimenzije letal in predvsem njihova masa. Reakcijski motorji so omogočali večje maksimalne vzletne mase letal in tudi višje hitrosti letenja. To je posledično pomenilo tudi višje pristajalne hitrosti letal. Letala različnih kategorij imajo seveda različne pristajalne hitrosti, skupno pa jim je to, da se morajo kar najhitreje in najvarneje ustaviti na pristajalni stezi. Prva letala so bila dokaj počasna in lahka, zato tudi njihovo ustavljanje na pristajalni stezi ni bilo težavno. Zadoščale so zavore, ki so jih imela letala vgrajena v sklopu pristajalnega podvozja. Pozneje so letalom dodali tudi zračne zavore, kar je pristajalno pot še dodatno skrajšalo.

Gibalna količina, ki je produkt mase in hitrosti, je pri današnjih letalih (potniških, vojaških, transportnih …) prevelika, da bi ji lahko nasprotoval le zavorni sistem na pristajalnem podvozju, zato so se pojavile potrebe po dodatnem sistemu ali sklopu sistemov v letalih, ki bi varno in učinkovito nasprotovali tej gibalni količini. Razvili so različne metode, ki jih danes uporabljajo vsa sodobna letala. Glede na kategorijo in namembnost letala konstruktorji izberejo najbolj učinkovit zaviralni sistem.

Sistem, ki je vgrajen v turboreakcijske in turboventilatorske motorje, omogoča predvsem potniškim in tovornim letalom precej krajše pristajalne poti. Del zraka, ki teče skozi motor (vroči ali hladni del), se preusmeri s posebnimi usmerjevalnimi šobami. Smer toka zraka se pri tem spremeni za več kot 90° v primerjavi s pritekajočim zrakom in tako se doseže zaviralni učinek.

Obračalniki potiska so konstruirani tako, da preusmerijo hladni ali vroči zrak iz motorja v smer, nasprotno premikanju letala. Obračalnik potiska ne sme vplivati na delovanje motorja niti, kadar je aktiviran. Deli sistema obračalnika potiska, ki prihajajo v stik z vročim delovnim zrakom, morajo biti izdelani iz materialov, ki prenašajo visoke temperature. Hkrati morajo biti lahki, zanesljivi in učinkoviti. Poleg vsega naštetega morajo zadostiti tudi aerodinamičnim zahtevam. To pomeni, da morajo biti aerodinamično pravilno oblikovani in kadar niso v uporabi (zloženi), ne smejo dodatno povečevati prečnega preseka motorja, ki bi posledično pomenil večji upor letala. V fazi delovanja morajo lopute obračalnika potiska preusmeriti vsaj 40 odstotkov maksimalne potisne sile, ki jo motor lahko razvije. Danes sta najbolj uporabljena obračalnika potiska na turboreakcijskih in turboventilatorskih motorjih školjkasti (clam shell reversers) in kaskadni (cascade reversers) obračalnik.

 

04 Jul 07
Napisal
Veliko število letalskih nesreč v zadnjem času sproža vprašanje varnosti v letalskem prometu. Zakaj se te nesreče dogajajo in ali jih je mogoč preprečiti. Odgovor seveda ni tako preprost kot se zdi, a kljub temu lahko zagotovimo, da se z vsako nesrečo varnost v letalstvu povečuje.  Preiskovalci, ki raziskujejo letalske nesreče si v prvi vrsti pomagajo z informacijami, ki jih pridobijo od morebitnih preživelih. Ker je le teh v letalskih nesrečah praviloma zelo malo ali pa jih sploh ni se morajo preiskovalci zatekati k drugim virom informacij. Na potniških letalih so to tako imenovane črne skrinjice, ki so običajno ključ do vzroka letalskih tragedij nekaj informacij o letu letala pa lahko pridobijo tudi od kontrole letenja. 

crni_skrinjici_sta_obicajno_v_repu_letala.jpg
 
Potniška letala opremljajo z črnimi skrinjicami že dobrih štirideset let. Prve snemalne naprave so snemale pogovore v pilotski kabini in beležile tudi stanje nekaterih vitalnih sistemov na letalu. Teh naprav se je domislil Avstralec David Warren, ki j bil sicer specialist za letalska goriva in član komisije, ki je preiskovala vzroke letalske nesreče prvega potniškega letala na reakcijski pogon. Commet je v krajšem obdobju doživel kar tri nesreče, ki jih niso znali pojasniti, zato so preiskovalci te nesreče dolgo tavali v temi. Naposled so le ugotovili, da je bilo za tragedije krivo napačno konstruirano okno potniške kabine, ki ob veliki oglatosti in zaradi velikih napetosti, ki so se zaradi velikih temperaturnih razlik pojavljale v steklu enostavno počilo in povzročilo katastrofo. Od tedaj so okna na potniških letalih precej manjša in bolj okroglaste oblike. Ugotovitve preiskovalcev so spodbudile civilne letalske oblasti, da so v vseh potniških letalih predpisale obvezno uporabo snemalnih naprav. Avstralija je bila prva država, ki je predpisala obvezno opremljanje vseh potniških letal s temi napravami.

Danes se v potniška letala vgrajujejo dve vrsti snemalnih naprav. Prva je zapisovalnik zvoka v pilotski kabini (cockpit voice recorder, CVR) in druga je zapisovalnik podatkov o letu (flight data recorder, FDR). Zapisovalnik zvoka v pilotski kabini snema vse pogovore med pilotom, sopilotom, kontrolo letenja in vse šume (premike stikal, ročic, alarme, prsketanje, pokanje, trkanje, …), ki se pojavljajo v pilotski kabini. Tonski zapis v pilotski kabini snemajo preko treh mikrofonov. Mikrofon, ki snema šume v pilotski kabini je običajno vgrajen v stropnem panelu, saj tako pokriva največji del centralne krmilne plošče. Ostala dva mikrofona sta vgrajena v komunikacijski set pilota in sopilota. Zbrani podatki se preko posebne računalniške enote posredujejo v črno skrinjico (CVR), kjer se shranjujejo na magnetni trak ali na podatkovni disk.
 
zapisovalnik_zvoka-cvr.jpg
 
Zapisovalniki zvoka - CVR, ki podatke shranjujejo na magnetni trak omogočajo zapis pol ure pogovorov. CVR-ji, ki podatke zapisujejo na podatkovne diske pa shranijo dve uri pogovorov. Po preteku tega časa se stari podatki prepišejo z novimi. V primeru nesreče pa CVR omogoča preiskovalcem letalskih nesreč prisluhniti zadnjim minutam ali uram pogovorov v pilotski kabini in tako pomaga razvozlati vzroke tragedije. V sodobna potniška letala danes vgrajujejo le tiste snemalne naprave, ki omogočajo beleženje podatkov na podatkovne diske.

Zapisovalnik podatkov o letu (FDR) beleži različne parametre na sistemih letala in v njegovi okolici. Mednarodna organizacija za civilno letalstvo ICAO je predpisala, da morajo FDR-ji na potniških letalih beležiti od minimalno 11 pa do 29 parametrov. Število obveznih parametrov je odvisno od velikost letala (kategorije v katero letalo spada). FDR-ji, ki podatke shranjujejo na magnetni trak lahko sočasno beležijo do 100 različnih parametrov medtem, ko sodobnejši zapisovalniki podatkov, katerih spominski medij je disk lahko beležijo preko 700 različnih parametrov. Število zabeleženih parametrov je omejeno navzgor s hitrostjo prenosa podatkov na spominski medij. Zapisovalniki podatkov, ki so bili vgrajeni na letala izdelana po letu 2002 morajo beležiti najmanj 88 različnih parametrov. Ti parametri niso standardno določeni in se razlikujejo med letalskimi družbami, so pa ključnega pomena pri odkrivanju vzrokov letalskih nesreč. Najbolj pogosti parametri, ki jih FDR-ji zapisujejo so: čas, višina leta, hitrost leta, vertikalna hitrost, pospeški, smer leta, položaj ročice za uravnavanje moči motorja, položaj smernega in višinskega krmila, položaj krilc in zakrilc, vrtljaji motorja, tlak in temperatura hidravličnega olja, tlak in temperatura v okolici letala, vpadni kot letala, pretok goriva in mnogi drugi. Vsak zabeleženi parameter je za preiskovalce letalskih nesreč zelo pomemben in morda celo ključnega pomena pri razjasnitvah okoliščin nesreče. Podatki, shranjeni na FDR, se hranijo do 25 ur potem pa se prepišejo z novimi podatki. CVR in FDR sta vgrajeni v rep letala, kjer je največja verjetnost, da z najmanjšimi poškodbami preneseta udarec letala v tla. Trup letala je v tem primeru nekakšna tamponska cona.

zapisovalnik_podatkov_o_letu-fdr.jpg
 
Po letalski nesreči se preiskovalci posvetijo iskanju vzrokov tragedije. Kadar vzroki tragedije niso povsem jasni (trk letal v WTC ni bil posledica tehnične napake ali napake pilota) preiskovalci najprej iščejo črne skrinjice in druge vidne znake vzrokov nesreče, da bi kar se da hitro prišli do dejstev, ki so pripeljala do nesreče. Črne skrinjice so glavni vir informacij o tem kaj se je dogajalo v in z letalom pred trkom, zato so konstruirane tako, da prenesejo obremenitve 3400 g (3 g pomeni, da človek pri tej obremenitvi občuti trikratno lastno težo), vendar le 6,5 ms. Ta čas zadostuje, da podatki shranjeni v črni skrinjici preživijo tak udarec. Poleg tega mora črna skrinjica pol ure prenašati temperaturo 1100°C, saj se letalo po trku običajno vname in zgori. V primeru, da letalo strmoglavi v morje mora črna skrinjica prenesti tlak, ki ga povzroča voda na 6300 m globine.  Da bi preiskovalci nesreče čim laže našli črno skrinjico mora le ta še najmanj 30 dni po nesreči s te globine oddajati 37,5 kHz signal.
 
rna_skrinjica_005.jpg
 
Delovanje oddajnika v tem primeru omogoča baterija, ki je vgrajena v črno skrinjico. Ta baterija pa ne omogoča shranjevanja podatkov na CVR in FDR v primeru, ko je prekinjeno električno napajanje na letalu. Delovanje teh dveh naprav sicer omogočata dva ločena električna vira (enosmerno in izmenično električno omrežje), ki ju imajo potniška letala. V primeru izpada obeh omrežij črna skrinjica preneha beležiti parametre o letu, kljub temu, da letalo lahko še leti. Prav prekinitev zapisovanja parametrov o letu in pogovorov v kokpitu je za preiskovalce nesreč najbolj nezaželena. Ko črni skrinjici najdejo ju odnesejo na urad za transportno varnost (National transport safety board, NTSB), kjer z njiju prenesejo zapisane informacije in jih računalniško obdelajo. V idealnih razmerah, ko so vsi pridobljeni zapisi berljivi pridejo do podatkov na podlagi katerih lahko izdelajo povsem natančno 3D računalniško simulacijo zadnjih minut leta. V primeru, da vsi podatki niso berljivi je simulacija toliko bolj pomanjkljiva. Na podlagi zbranih podatkov simulirajo situacijo pred nesrečo v letalskem simulatorju. S pomočjo tonskega zapisa s CVR se poskušajo kar najbolj vživeti v dogajanje v kokpitu in tako raziskati kaj se je dogajalo v kabini in z letalom.

Podatki pridobljeni iz črnih skrinjic in materialni dokazi s kraja nesreč običajno zadostujejo za razvozlanje vzrokov letalskih nesreč. Z direktivami, ki jih preiskovalci nesreč po svojih ugotovitvah posredujejo letalskim proizvajalcem in letalskim družbam preprečujejo podobne tragedije,k bi jih lahko povzročili podobni ali enaki vzroki.  čŒrna skrinjica kljub svojemu imenu ni črne barve. Nasprotno, je živo oranžne barve, da bi jo lahko v razbitinah čim hitreje našli. Ime je bržkone dobila zaradi svoje funkcije. Za večjo sliko kliknite na sliko.

graficni_izpis_parametrov_letenja_adriinega_letala_a320.gif
 
V prihodnosti bodo črne skrinjice na letalih po vsej verjetnosti zamenjali z dvosmernimi podatkovnimi linki, ki bodo podatke o stanjih v letalu in njegovi okolici prek satelitov posredovali v visoko zmogljive računalnike na zemeljskih postajah. Na ta način se bo povečala količina shranjenih podatkov o letu in dostop do teh podatkov v primeru letalske nesreče. Znižali se bodo tudi stroški, ki jih imajo preiskovalci zaradi iskanja črnih skrinjic na težko dostopnih področjih. Letenje, kljub povečanem številu nesreč v zadnjem času ostaja najbolj varen množični transport. Statistično gledano se na milijon poletov zgodi en s tragičnim koncem. V večini primerov pa gre krivdo iskati na človeški strani. Ali na strani posadke in kontrolorjev letenja ali pa na strani vzdrževalcev.

Zanimivost:
Dvosmerni komunikacijski link, kakršne uporabljajo pri upravljanju brezpilotnih letal bi v kombinaciji s posebnim sistemom lahko omogočil vodenje letala iz zemeljske postaje. Na ta način bi se lahko izognili nesreči kakršna se je pred nedavnim zgodila v Grčiji, ko je letalo po domnevnem nenadnem padcu tlaka v pilotski in potniški kabini še nekaj časa letelo povsem brez nadzora z vključenim avtopilotom dokler ni treščilo v gore. Nezmožnost upravljanja letala s strani posadke bi v tem primeru nadomestil pilot operater na zemlji in letalo varno spravil na tla. Kdaj bo to mogoče je težko napovedati, saj bi nepooblaščen nadzor nad letalom le to lahko spremenil v letečo bombo.
06 Jul 07
Napisal

Za običajne smrtnike, vajene gibanja v dveh dimenzijah, predstavlja zrak za gibanje »neživljenjsko« okolje, ki si ga je podredil z letalnimi napravami, denimo letalom in helikopterjem. Če se vlak giblje v dve smeri, načeloma naprej in vzvratno, to pomeni, da se ga lahko krmari z eno samo roko. Avto je že bolj zapleten, gre naprej in vzvratno kot vlak, vendar tudi levo in desno.

rocice_za_upravljanje_helikopterja.jpg

Smer spreminjamo s krmilom – volanom, vožnjo naprej ali nazaj pa z menjalnikom, kar teoretično in praktično (za avtomobile z avtomatskim menjalnikom) pomeni, da avtomobil krmarimo z eno roko in eno nogo.

Vsakdo pa, ki je kdajkoli videl pilotsko kabino letala, - sploh ni nujno, da je bil to velikanski jumbo jet - se je lahko prepričal v malce bolj zapleteno napravo – za krmarjenje. Torej je letenje le bolj zahtevno od vožnje po tleh! Letalo gre tako naprej kot levo in desno, za razliko od avtomobila in vlaka tudi še navzgor in navzdol, ne pa tudi vzvratno. Vseeno pa v pet smeri! In pilot potrebuje za krmarjenje eno roko in obe nogi.

Helikopter je še nekolikanj bolj zapletena naprava, kot je letalo, vsaj kar zadeva smer gibanja in krmarjenja naprave. Gre tako navzgor kot navzdol, tako levo kot desno - celo bočno - in tako naprej kot, kar je posebnost letalnikov, vzvratno, poleg tega pase še vrti okoli osi v eno ali drugo smer urinega kazalca. Gibanj torej kolikor hočete, najbolj pomembno pa je pravzaprav »negibanje« v zraku: lebdenje!

ciklicni_hod.jpg

Osnovno krmilo helikopterja je ročica cikličnega hoda, podobna ročici pri letalih. Krmari hod vsakega od krakov glavnega rotorja. Vsi ti kraki (ali najmanj par) med vrtenjem tvorijo en sam disk, sprememba cikličnega hoda (izraženo bolj zapleteno in fizikalno ), pa povzroči, da se helikopter nagne, ker ustvari komponento aerodinamične rezultante Ta rezultanta sil dovoljuje, da se helikopter giblje naprej, nazaj ali bočno. Ali bolj preprosto: ko pilot potisne ročico cikličnega hoda naprej, se tudi disk rotorja nagne naprej in usmeri curek pretočnega zraka nazaj, leti pa naprej. In podobno vzvratno in v smeri obeh bokov.

Kadar pilot potisne ročico cikličnega hoda naprej, se tudi disk nagne naprej in usmeri curek pretočnega zraka nazaj. Vodoravna komponenta rotorja je tako zmanjšana, izravnavo doseže pilot s povečanjem vpadnega kota krakov, kar pa stori z ročic kolektivnega hoda.

kolektivni_hod.jpg

Druga je ročica za uravnavanje kolektivnega hoda , ki spreminja korak vseh krakov rotorja in jim spreminja nosilnost. Na tej ročici je tudi ročica za uravnavanje vrtljajev motorja. Ročica hkrati nadzoruje korak vseh krakov rotorja, z dvigom ročice pilot poveča naklonski kot vseh krakov sočasno, s tem pa poveča pretok zraka skozi rotor, kar pri istih obratih rotorja povečuje nosilnost. Z zmanjševanjem obratov rotorja se zmanjšuje tudi vzgon, kar lahko privede do kritične hitrosti; v izogib temu je trebna ob povečevanju kota krakov rotorja povečevati tudi moč motorja, ki tako kompenzira povečani upor. Večina sodobnih helikopterjev s turbinskimi motorji ima vgrajen sistem avtomatskega napajanja z gorivom, ki vzdržuje konstantno hitrost vrtljajev rotorja.

Z nožnimi pedali pilot spreminja  korak repnega rotorja in s tem spreminja smer  helikopterja po navpično osi. Gre pravzaprav za rotor za uravnovešanje reakcije vrtilnega momenta, ki ga ustvari rotacija glavnega rotorja. Ponavadi je repni rotor, kar pove že ime, postavljen na repu helikopterja in ga poganja kar podaljšana gred iz istega motorja(motorjev), ki poganja(jo) tudi glavni rotor.

Ob že omenjenih gibanjih v vseh smereh, največja prednost pri tem sta vertikalen dvig in/ali spust, pa ima helikopter še eno bistveno prednost pred vsemi letalniki: lebdenje v zraku. In med tem lebdenjem lahko pilot obrača helikopter okoli svoje navpičnice in si tako ogleduje vse okoli sebe.

artikulirani_rotor.jpg

Osnovna vzgonska površina helikopterja je glavni rotor, pravzaprav bi krake glavnega rotorja lahko primerjali kar s krili, ki se vrtijo. Predstavljamo si lahko krili (ali več), pritrjeni na osrednjo gred , ki se vrti. Vse skupaj podobno ventilatorju pod stropom. Vrteči kraki rotorja so aerodinamično zasnovani enako kot krila letala. Z izjemo, da so kraki helikopterskega rotorja pač tanjši in ožji, saj se morajo vrteti zelo hitro. Torej je v tem primeru vrteče helikoptersko krilo imenovano preprosto glavni rotor. In ko temu glavnemu rotorju dodamo potem samo še vpadni kot posameznih krakov (kril) in poženemo gred v vrtenje, že začne nastajati potreben vzgon za letenje.

Glavni rotor je tudi sicer najpomembnejši del letalnika – helikopterja, saj zagotavlja za letenje potrebni vzgon, ravno tako pa so potem pomembne še krmilne površine, s katerimi nadzoruje pilot gibanje – letenje, obračanje, menjavo višine ipd. Pri vrtenju krakov rotorja nastajajo seveda ogromne obremenitve, ki jih mora ta najpomembnejši sklop helikopterja vzdržati. Torej mora biti rotor izredno trden.

In kako držati helikopter v smeri, saj glavni rotor s svojim vrtenjem povzroča vrtilni moment, ki ga je potrebno izničiti, da bi se helikopter zaradi tega ne vrtel okoli navpične osi? Običajno in največkrat je to pri helikopterjih rešeno z repnim rotorjem, ki ustvarja potisk, ravno tako kot na primer letalski propeler. Prav ta potisk potem preprečuje vrtenje helikopterja. Z nožnimi pedali pilot spreminja korak repnega rotorja - potisk - in s tem spreminja smer helikopterja po navpični osi. Gre pravzaprav za rotor za uravnovešanje reakcije vrtilnega momenta, ki ga ustvari rotacija glavnega rotorja. Ponavadi je repni rotor, kar pove že ime, postavljen na repu helikopterja in ga poganja kar podaljšana gred iz istega motorja (motorjev), ki poganja tudi glavni rotor.

Smeri vrtenja rotorja in repnega rotorja ter vrtilnega momenta


smeri_vrtenja.jpg

 

Ta repni rotor je lahko tudi oplaščen, torej v nekakšnem kanalu. Učinek je enak, le da je oplaščeni rotor tišji, imenujejo pa ga fenestron. Prav lahko pa repni rotor nadomestijo z šobo za iztekajoče pline. Plini iztekajo v nasprotni smeri vrtilnega momenta in tako preprečujejo, da bi se trup (helikopter) zavrtel. Razvili so ga ameriški proizvajalci, sistem pa poimenovali NOTAR – brez repnega rotorja. Znana ameriška inovativna družba za proizvodnjo specialnih helikopterjev in tehnološko najbolj zahtevnih delov za letala Kaman je razvila tehnologijo dveh sinhronizirano nasproti vrtečih rotorjev, ki imata osi postavljeni pod kotom. Ob tej so konstruktorji zasnovali še več rešitev, ena sta na primer dva rotorja – koaksialna - na isti gredi, ki se vrtita v obratni smeri, kot na primer pri helikopterjih ruskega proizvajalca Kamov, ali pa sta rotorja vsak sebi na skrajnih delih trupa, prav tako pa se vrtita v obratni smeri. Takšno rešitev so uporabili med drugim pri helikopterju CH-47 chinook. Tudi pri namestitvi rotorjev na koncu kril, kot na primer pri konvertiplanu V-22, se rotorja vrtita v nasprotni smeri.

Pogonski sklop
Ta del helikopterja sestavljajo trije sklop:, bistveni je turbogredni motor, potem še reduktor in transmisije.

turbogredna_motorja_helikopterja_mi-8_mtv1.jpg

Turbogredni motorji so pravzaprav tisti, ki so ustvarili helikopter kot varno in zanesljivo zračno-transportno sredstvo, batni motorji namreč niso dali želenih rezultatov iz več vzrokov, bistveni pa je bil dosti večja poraba goriva, s tem pa primerno krajši dolet, pa tudi velikost je bila za ustrezno enako moč bistveno večja pri batnih motorjih, kot je pri turbinskih.

Turbinski motor je pravzaprav podoben kot pri turbopropelerskih motorjih, pripada praktično isti družini. Običajno ga sestavljata enogredni sistem in prosta turbina (prosta zato, ker gre večji del energije na prosto turbino, ki ni mehansko povezana s turbino za pogon kompresorja), glavni deli pa so dovodnik (zajemnik) zraka , kompresor, zgorevalna komora, turbina, prosta turbina, izpušni sistem, ohišje pogona motorja in reduktor motorja. Dva, lahko bi rekli ravno tako pomembna podsistema, pa sta naprava za zagon motorja in podmazovalna naprava.

Zajemnik-dovodnik zraka je profiliran kanal na prednji strani, skozi katerega se uvaja zrak v kompresor, pri tem konstruktorji motorja poskrbijo, da so izgube čim manjše in zračni tok čim manj moten zaradi stabilnosti tokovnega polja pred komresorjem. Pri velikih hitrostih deluje ta dovodnik zraka kot difuzor v katerem se kinetična energija zraka pretvori v potencialno.

vstopnik_za_zrak_cougar_as532al.jpg

Zrak prihaja v motor skozi vstopnik zraka – profiliran kanal na sprednji strani Zrak potem prehaja v kompresor pri čemer konstruktorji pri zasnovi poskrbijo, da so izgube pri tem karseda majhne in je zračni tok čim manj moten, saj to vpliva na stabilnost tokovnega polja pred kompresorjem. Ta dovodnik zraka hkrati funkcionira kot difuzor, v njem pa se kinetična energija pretvarja v potencialno. Tako stabilen in enakomeren (tok) zraka gre potem v kompresor, bodisi aksialen ali pa centrifugalen (eno ali več stopenjski, pri sodobnih turbogrednih motorjih so kompresorji večinoma večstopenjski), tako stisnjen in že segret zrak gre potem v zgorevalno komoro, v kateri se mu vbrizga še gorivo. Ta zmes goriva in skomprimiranega in segretega zraka se potem vžge in prav nastali produkt zgorevanja potem zagotavljajo potrebno energijo za pogon turbinskega dela motorja, pomožnih pogonskih enot, kot so črpalke in generatorji, zatem pri turbopropelerskem motorju propelerja in v našem primeru namesto tega rotorja. Turbina motorja je preko gredi povezana z kompresorjem, ki z vrtenjem zagotavlja nov zrak in opisani delovni proces se tako ponavlja.

turbogredni_motor_helikopterja_cougar_as532_mk1.gif

Kadar turbina reakcijskega motorja ne ustvarja potisnega curka ali ne poganja vijaka, temveč rotor helikopterja, imenujemo tak motor turbogredni. Tudi v tem primeru pa mora biti turbinska gred preko reduktorja povezana z rotorjem, da tako zagotovi manjše vrtljaje. Motorji so konstruirani tako, da se večina energije, ki se sprosti v zgorevalni komori, porabi za vrtenje turbine. Izpušni plini zato ob izstopu iz motorja nimajo velike kinetične energije. Prav to dejstvo zagotavlja tem motorjem precej nizko raven hrupnosti.

V ohišju motorja je potem še vrsta različnih naprav, agregatov in napeljav.

pod_pokrovom_bell_206.jpg

Pomemben sklop je seveda reduktor motorja, ki zreducira število vrtljajev na ustrezno raven ali da zmanjšajo smer vrtenja. Turbogredni motorji dosegajo vrtljaje vse od nekaj tisoč pa celo nad 25.000 obratov v minuti, kar je seveda preveč za rotorje in druge gibljive dele, zato je potrebno te vrtljaje zmanjšati. Tako na primer reduktor v turbogrednem motorju helikopterja SA 332 super puma zmanjša število vrtljajev motorja z 22.800 na 265 min-1 za glavni rotor in na 1279 min-1. Glavni reduktor je jasno tisti, ki zreducira število vrtljajev turbine na želeni število vrtljajev glavnega rotorja; obenem pa prenaša vrtljaje še na reduktor repnega rotorja, poleg tega pa zagotavlja še pogon črpalk za olje in hidravličnega bloka. Stopnja reduciranja obratov znaša v navedenem primeru pri super pumi približno 86 :1 za glavni rotor, za repnega 18 : 1.

Transmisija
Transmisija je namenjena prenosu moči motorja na glavni rotor, pa tudi repni rotor, pa tudi za pogon različnih agregatov in naprav. Tako se transmisije tudi imenujejo po teh sklopih.

glava_rotorja_transportnega_helikopterja_mi-8_mtv1.jpg

Gorivni sistem sestavljajo gorivni rezervoarji, črpalke za gorivo, filtri, vodi, oddušni vodi in čep za natakanje goriva. Ta sistem je v helikopterjih bistveno preprostejši kot pri letalih, saj so gorivni rezervoarji nameščeni večinoma vzdolž vzdolžne osi helikopterja, pa tudi količina je precej manjša kot običajno v letalu. Vojaški helikoppterji imajo običajno od 3 do 5 gorivnih rezervoarjev, so pa tudi izjeme s samo enim, na primer SA 341 gazelle, ki ima dva.

Avtorotacija
Ko govorimo o pogonu in njegovih sklopih, moramo reči še nekaj o tem, kako se obnaša helikopter v primeru odpovedi motorja. V tem primeru se ne bo preprosto zrušil. Pilot s kolektivno ročico takoj pomakne krake rotorja na majhne vpadne kote (na nož) kar jim zagotavlja avtorotacijo - samovrtenje zaradi zraka, skozi katerega potuje. To helikopterju tudi zagotavlja potreben vzgon, ki pa nikakor ni dovolj velik za zagotovitev horizontalnega leta, omogoča pa kolikor toliko varno prizemljitev. Je pa res, da na primer v primeru odpovedi motorja med lebdenjem na višinah med 10 in 250 m rotor ne dobi potrebne hitrosti vrtenja in zato na teh višinah lebdenje ni priporočljivo. Ima pa vsak helikopter, glede na svojo maso in ostale lastnosti, predpisano število vrtljajev rotorja za takšne primere in pilot se ravna po teh predpisanih vrednostih.

Elektronska oprema
Eden najpomembnejših sklopov helikopterja je elektronska oprema, znotraj te pa navigacijski sistemi. Teh sta dve vrsti, najprej sredstva za določanje položaja helikopterja v letu ali lebdenju na osnovi signalov, ki so zunaj helikopterja, in avtonomna sredstva, ki so v helikopterju.

ec_725_kokpit.jpg

Osnovna navigacijska sredstva so radijski kompas, radio-goniometer, usmerjeni radijski svetilniki (VOR,TACAN,ILS), hiperbolična navigacijska sredstev (npr. LORAN), taktična navigacijska sredstva (TACAN) in radarska navigacijska sredstva (slednja se delijo potem na helikopterske dopplerske radarje, radarske radijske višinomere) ter na koncu najsodobnejša, satelitska navigacijska sredstva, kot je na primer GPS.

instrumentna_plosca_v_cougarju_sv.jpg

Vsak helikopter je načeloma opremljen s po dvema radijskima sprejemnikoma-oddajnikoma, radijskim kompasom, giroskopski kompas, radijski višinomer, iterfon in oprema za instrumentalno letenje. Seveda imajo zapletenejšo opremo vojaški in nasploh bojni helikopterji. Predvsem na primer so z navigacijskimi sredstvi dobro opremljeni helikopterji za delovanje nad morjem, manj zapletene navigacijske opreme je v helikopterjih za taktični transport in logistiko.

ah-64d_apache_longbow_kokpit_virboeing.jpg

Posebna oprema
Helikopter je bil nekdaj tipično sredstvo za uporabo zgolj podnevi ali ob zelo svetli noči. Zelo oteženo je bilo že letenje podnevi ob slabem vremenu, sploh pilotom vojaškim helikopterjem, ki potrebujejo zaradi specifičnega načina letenja tik nad tlemi in v zavetju ovir. Vse to je seveda zahtevalo čim boljšo vidljivost, to pa so v skrajnih razmerah omogočile šele naprave, kot je nočnogled, pa tudi sklop in kombinacija drugih naprav in senzorjev, ki podajajo podatke potem na večfunkcionalne zaslone v pilotski kabini, naposled pa tudi že na vizir pilotove čelade.

V času elektrooptičnih naprav druge generacije, so piloti lahko z nočnogledi komajda opazili daljnovode in druge, na primer telefonske vode, pa z zdajšnjimi napravami lahko mirno letijo kjerkoli. Kljub temu je tako, predvsem zelo nizko letenje še vedno zelo zahtevno. Od pilota zahteva poznavanje zemljišča, predvsem pa kondicioniranje, torej redno letenje v nočnih in drugih skrajnih pogojih.

sodobna_pilotska_celada_virec.jpg

Seveda pa današnja tehnologija že ponuja vrsto naprav tudi za nočno letenje in celo nočno bojno delovanje s helikopterji. V poštev pride seveda predvsem v vojaškem, spektru, morda do določene mere še v iskalno-reševalnem.

Od civilnih helikopterjev, in pa tistih za bolj splošno rabo,se zelo razlikujejo bojni helikopterji in pa vgrajena oprema v njih. Gre predvsem za namerilni sklop opreme, ki je v zadnjih desetletjih zelo napredoval. Ti bojni helikopterji imajo v nosu ali na »jamboru« nad gredjo rotorja ali nad pilotsko kabino vgrajene, posebne kupole v katerih je cela vrsta opazovalno-namerilnih naprav, od IR do TV ter drugih senzorjev. Najsodobnejša in najfunkcionalnejša naprava je FLIR - IR naprava za opazovanje prednje polsfere,. Gre za sklop naprav, med njimi je termovizijska kamera, tako v opazovalni kot namerilni funkciji. Naslednji element tega sklopa je radar, zatem radijski ojačevalnik ter računalnik za obdelavo video signala. Vse te od senzorjev pridobljene podatke pilot prebira z večfunkcionalnih zaslonov v kabini, lahko pa mu poseben sistem te podatke generira na zaslon na vizirju čelade ali na zaslon pred vetrobranskim steklom – HUD.

ah-64d_apache_longbow_vzdrzevanje_virboeing.jpg

Za vojaške helikopterje so prav zaradi nizkega ali nočnega letenja ter letenja v najslabših razmerah zelo priporočljive naprave, ki pilota opozarjajo na ovire. Običajno gre za manjšo napravo – helikopterski radar, ki odkriva ovire in jih posreduje na zaslon v kabini ali na pilotov vizir. Senzor odkrije oviro in posreduje podatek, ko je ovira oddaljena še cel km ali nekaj manj. Takšen radar opazi 3 mm debelo žico v razdalji nad 600 m, debelejšo, 14 mm, pa na 900 m. V povezavi z drugimi senzorji in napravami dobiva pilot jasno sliko nevarnosti, v večini primerov pa tudi zvočno opozorilo.

lepo_vidne_zascitne_plosce_iz_kevlarja_ki_varujejo_pilota_helikopterja_b412_ki_letijo_na_kosovu.jpg

Seveda bi lahko našteli še veliko sistemov, ki jih vgrajujejo v današnje helikopterje, vse od sistemov za reševanje posadk v morebitni nesreči do sistemov za javljanje nevarnosti trčenja v zraku, pa sistemov za protielektronsko zaščito. Večina bojnih helikopterjev ima tudi oklepno zaščito, največkrat jo predstavljajo jeklene plošče ali plošče iz kompozitnih predvsem ogljikovih materialov. S to zaščito varujejo člane posadke pred strelivom vsaj kalibrov osebnih orožij, pa vse tja do kalibra 23 mm. Pilot ima običajno zaščiten sedež, tako da sta njegovo telo in glava varna pred kroglami iz lahkega pehotnega orožja. Zaščiteni pa so tudi nekateri vitalni deli helikopterja, od na primer gorivnih rezervoarjev (so iz samozalepne gume) do motorjev in elektronskih sklopov. Zajemniki zraka so prav tako v dosti primerih zaščite s posebno mrežo, ki preprečuje vstop prašnim delcem.

Oborožitev
Posebno poglavje predstavlja oborožitev helikopterjev. Slednja je nekje, preprosto rečeno, med pehotno in letalsko. Zasledili boste tako vgrajene mitraljeze kalibrov od 7,62 mm navzgor, do topov kalibra 30 mm in vodljivih ter nevodljivih raket. 

eurocopter_tiger_virec.jpg

Ti raketni izstrelki so bili najprej protioklepni, zdaj se jim vse bolj pogosto pridružujejo izstrelki zrak-zrak za obrambo pred nasprotnikovimi helikopterji ali letali. Pri protioklepnih izstrelkih jih večina izhaja iz kopenskih sistemov, takšna sta na primer TOW in HOTR, oba povrhu vsega še kompatibilna z kopenskimi sistemi. To precej poenostavi oskrbo, saj se helikopter med kratkim postankom lahko oboroži kar s kopenskimi verzijami teh izstrelkov.

Rakete zrak-zrak izhajajo iz letalskih sistemov, na primer AIM-9 sidewinder ali Matra mistral, prav lahko pa izhajajo tudi iz sistemov zemlja-zrak. Naštejemo lahko primere, kot so stinger, igla in drugi, ki jih strelci običajno izstreljujejo z ramena.

Zaradi letalnih lastnosti predstavljajo na helikopterjih zelo učinkovito orožje nevodljive rakete, uporabljajo jih zelo na široko. Na helikopterje, večje in zmogljivejše, pa v nekaterih primerih, čeprav redko, pripenjajo tudi bombe s celo 500 kg.

Pomembno in zelo učinkovito orožje helikopterjev so protiladijski izstrelki, namenjeni uničevanju površinskih plovil, in pa torpedi za protipodmorniški boj.

Nad morjem uporabljajo še dve vrsti posebnih helikopterjev, prvi so opremljeni s sonarji za iskanje in odkrivanje ter slednje podmornic (ti ponavadi tudi nosijo protipodmorniško orožje), naslednji pa so tako imenovani minolovci z (elektromagnetnimi in drugimi) napravami za razminiranje.

Helikopterska prihodnost
bellboeing_v-22_osprey_kokpit_virnavair.jpg

O tej je tudi veliko govora, nekaj primerov pa smo tudi podrobneje opisali. Med vojaškimi helikopterji jo vsekakor predstavlja RAH-66 (program je bil ukinjen), bojni izvidnik z uporabo tehnologije slabe radarske opaznosti pri konstruiranju in vseh prednosti, ki jih sicer helikopter nudi: torej vertikalnim manevrom, veliko okretnostjo in hitrostjo. Med transportnimi helikopterji je takšen predstavnik sodobne usmeritve evropski NH90, zagotovo helikopter za prihodnja desetletja z rešitvami, ki se bodo zagotovo uveljavile tudi nasploh v konstrukciji transportnih helikopterjev.

Prihodnost je morda, tu ne moremo biti več tako zanesljivi, v konvertiplanih, če bodo le uspeli preseči nekaj tehničnih pomanjkljivosti, ki so botrovale več nesrečam med preizkušanji V-22. Zagotovo bo vse več elektronike v opremi, kar po eni stani olajšuje delo pilotom, po drugi strani pa zapleta vzdrževalcem, kajti integracija vse opreme, vseh sklopov, senzorjev in celotne elektronike v enovit sistem postaja precej zapletena. Sploh pri današnji veliki konkurenčni ponudbi, ko se proizvajalci s tako imenovanim »Costumizingom« trudijo zadovoljiti prav vsaki kupčevi želji in zahtevi, končni rezultat pa so serije praktično povsem različnih helikopterjev, čeprav so vsi istega tipa in celo z enakimi oznakami. Vse to na račun vgradnje opreme in sistemov po željah njegovega veličanstva današnjega dne : kupca.