Rozwój technologiczny i zmiany w organizacji tablicy przyrządów samolotu od lat 30. XX wieku do współczesności

ANNUAL FORMAL INSPECTION AT RAF LOSSIEMOUTH Air Vice Marshal Gerry Mayhew, Air Officer Commanding Number 1 Group (AOC 1 Gp), visited RAF Lossiemouth today to carry out the Moray base’s Annual Formal Inspection. He was accompanied by Warrant Officer Lee Simpson, the No. 1 Group Warrant Officer. As AOC 1 Gp, AVM Mayhew controls the Royal Air Force’s combat fast jet fleet. The Annual Formal Inspection covered all areas of the Station, including personnel and family welfare, and simulated Typhoon training. AVM Mayhew was given a brief on the progress of the development of the Moray Station as a joint fast jet and maritime patrol aircraft base. AVM Mayhew was also the Presenting Officer at RAF Lossiemouth’s latest Honours & Awards ceremony where both military and civilian personnel were presented with various commendations. ENDS Images Crown copyright (by ): From September 2014 RAF Lossiemouth’s primary role has been the provision of Quick Reaction Alert (Interceptor) North, or QRA as it’s commonly called. The strategically important position of RAF Lossiemouth on the northern Scottish coastline makes it an ideal location to maintain aircraft and crews on high alert in order to scramble and intercept unidentified aircraft approaching UK airspace. This is the basis of QRA and is a duty that has been maintained by the Royal Air Force on a 24/7 basis for decades. For more information contact: Media & Communications Office, RAF Lossiemouth Email: los-mediaandcomms@mod.gov.uk, tel: 01343 817934

Od początków lotnictwa bardzo ważnym było, aby pilot mógł kontrolować stan samolotu. Pojęcie to ma tutaj bardzo ogólne znaczenie. Przede wszystkim kryją się pod nim parametry pracy zespołu napędowego samolotu oraz położenie samolotu w przestrzeni.

Aby jednak zrozumieć czym jest położenie samolotu w przestrzeni, należy wiedzieć o trzech podstawowych kątach, które są mierzone na pokładzie samolotu w celach nawigacyjnych oraz pilotażowych. Rzeczonymi kątami są: kąt pochylenia, kąt przechylenia oraz kąt odchylenia.

Kąt odchylenia wykorzystywany jest przede wszystkim w celach nawigacyjnych, gdyż jeśliby powiązać go z północnym kierunkiem geograficznym może on stanowić kurs. Można go przez to niejako utożsamiać z kursem, po którym porusza się obecnie statek powietrzny, lub odchyłką od kursu, który został zaplanowany.

Dwa pozostałe kąty to kąty pochylenia oraz przechylenia. Są one parametrami stricte pilotażowymi, a ich pomiar i zobrazowanie w kabinie sprawia, że pilot ma bezpośrednią informacje o sytuacji w jakiej znajduje się sterowana maszyna.

Aby zdefiniować te dwa kąty przez statek powietrzny, należy poprowadzić dwie osie. Jedna z nich będzie nazywana osią podłużną i przebiegać będzie od dzioba samolotu do końca jego kadłuba w płaszczyźnie poziomej. Druga z osi będzie nazywana osią poprzeczną. Przebiega ona w środku ciężkości maszyny i jest skierowana prostopadle do osi podłużnej, również w płaszczyźnie poziomej. Dodatkowo statek powietrzny posiada także trzecią oś, zwaną pionową. Biegnie ona prostopadle do dwóch pozostałych, czyli w kierunku pionowym przez środek ciężkości maszyny. Obrót samolotu wokół osi pionowej nazywany jest odchyleniem, które zostało już wprowadzone1.

Pora określić, czym są takie ruchy jak pochylenie i przechylenie samolotu, czy śmigłowca. Zatem pochylenie jest to obrót statku powietrznego dookoła jego osi poprzecznej. Kąt pochylenia jest równy 0°, gdy wykonywany jest lot w płaszczyźnie poziomej. Zaś przechylenie jest z definicji obrotem statku powietrznego wokół osi podłużnej. Tak jak w przypadku pochylenia, kąt ten jest równy 0° w locie horyzontalnym. Jednakże nie jest to reguła i sytuacja ta jest prawdziwa jedynie w przypadku, gdy kąt między kierunkiem napływu powietrza, a osią podłużną samolotu mierzony zarówno w płaszczyźnie pionowej, jak i poziomej wynosi 0°.

Wracając do istoty położenia przestrzennego, jest to odwzorowanie przy pomocy kątów pochylenia, przechylenia oraz odchylenia, jak względem płaszczyzny ziemi ustawiony jest badany samolot. Obecnie kąty te są na pokładzie statku powietrznego nieustannie mierzone i w czasie rzeczywistym podawane do wiadomości pilota.

Parametry lotu nie ograniczają się jednak tylko do położenia samolotu w przestrzeni. Oprócz nich bardzo ważne jest monitorowanie wielkości opisujących lot, takich jak jego wysokość oraz prędkość, gdyż od nich bezpośrednio zależy bezpieczeństwo lotu. Kolejnymi mierzonymi parametrami jest prędkość obrotowa wykonywanego zakrętu oraz prędkość zmian wysokości, nazywana prędkością pionową. Prędkość wykonywanego zakrętu jest ważna z dwóch powodów. Po pierwsze umożliwia pilotowi oszacowanie, ile czasu powinien trwać zakręt, aby zmienić kurs o pożądaną wartość. Drugim powodem jest fakt, że w przypadku gdy prędkość kątowa zakrętu jest zerowa wnioskować można, iż samolot porusza się na wprost. Natomiast kontrola prędkości pionowej lotu jest szczególnie ważna w przypadku podejścia do lądowania. Zbyt prędkie opadanie w tej fazie lotu może spowodować uszkodzenie zawieszenia samolotu w momencie przyziemienia.

Opisane powyżej wielkości mogą zostać uznane za wystarczające do bezpiecznego pilotażu i wykonania lądowania. Mowa tutaj o kątach pochylenia i przechylenia, kursie po jakim odbywa się lot, wysokości lotu, prędkości lotu, prędkości pionowej oraz o prędkości wykonywanego zakrętu. Mierzone są one przy pomocy przyrządów takich jak: sztuczny horyzont, busola, wysokościomierz, prędkościomierz, wariometr oraz zakrętomierz. Są to podstawowe przyrządy pilotażowe, które obecnie muszą się znaleźć na każdej tablicy przyrządów, jednakże przed wynalezieniem owych przyrządów samoloty były wyposażane w ich nieco inne odpowiedniki2.

Należy dodać, że wyżej wymienione przyrządy nie są jedynymi, jakie muszą znaleźć się na tablicy przyrządów. Niegdyś tablice przyrządów nie były wyposażane we wszystkie z nich ze względu na brak stosownych technologii. Oprócz nich na tablicy przyrządów powinny zostać umieszczone przede wszystkim przyrządy nawigacyjne. Przykładami takich są wskaźniki urządzeń takich jak automatyczny radiokompas lub wskaźnik połączony z odbiornikiem systemu VOR (z ang. VHF Omni-directional Range). Urządzenia te są niezbędne w celu prowadzenia nawigacji zarówno dalekiego, jak i bliskiego zasięgu. Krótko mówiąc, bez nich trafienie z punktu A do punktu B byłoby znacznie utrudnione. Ostatnią grupą przyrządów niezbędnych na tablicy przyrządów są przyrządy kontroli instalacji samolotu. Grupa ta zawiera wszelkiego rodzaju wskaźniki obrazujące stan pracy zarówno zespołu napędowego, jak i innych systemów statku powietrznego takich jak na przykład układ elektroenergetyczny.

Kiedy już zostało nakreślone, co według dzisiejszego stanu wiedzy powinno znajdować się na tablicy przyrządów przykładowych samolotu lub śmigłowca można przejść do opisu kształtu samej tablicy, jak również zmian, jakie zachodziły na niej na przestrzeni lat. Tym samym zostanie dokonana analiza zmian zachodzących w układzie przyrządów pokładowych od czasów międzywojennych do czasów współczesnych.

Przyrządy pokładowe w samolocie lat trzydziestych

W samolotach konstruowanych przed drugą wojną światową można zauważyć pewną losowość w ustawieniu przyrządów pokładowych. Jako przykład posłuży tablica pokładowa samolotu RWD-9, który był rozwinięciem konstrukcji RWD-6. Samolot RWD-9 został oblatany w 1933 roku, zatem może stanowić dobry przykład samolotu z okresu międzywojennego. Warto także zaznaczyć, iż samolot RWD-9 był konstrukcją innowacyjną, która odniosła międzynarodowy sukces na zawodach „Challenge” w 1934 roku3.

Rysunek 1. Schemat tablicy przyrządów samolotu RWD-94

W skład tablicy przyrządów przedstawionej schematycznie na rysunku 1 wchodzą:

  1. Dwie busole magnetyczne

  2. Prędkościomierz

  3. Zakrętomierz z chyłomierzem poprzecznym

  4. Chyłomierz podłużny (klinomierz)

  5. Wariometr

  6. Zawory sterujące instalacją przeciwpożarową

  7. Obrotomierz prędkości obrotowej silnika

  8. Wysokościomierz barometryczny

  9. Włącznik instalacji zapłonowej

  10. Manometr ciśnienia oleju silnikowego

  11. Termometr temperatury oleju silnikowego

  12. Zegar

  13. Manometr ciśnienia powietrza w instalacji rozruchowej silnika

  14. Zawór butli ze sprężonym powietrzem do rozruchu silnika

  15. Gałka pompki zastrzykowej stosowanej przy rozruchu silnika

  16. Paliwomierz

  17. Tabliczka sygnalizująca pożar

  18. Uchwyt na stoper

Analizując rozmieszczenie wskaźników na przedstawionej tablicy można zauważyć pewne pogrupowanie przyrządów. Przede wszystkim warto zwrócić uwagę na fakt, że przyrządy pilotażowe zostały umieszczone centralnie, na przybudówce nad główną tablicą. Dzięki temu zabiegowi znalazły się one w bezpośrednim zasięgu wzroku pilota, patrzącego do przodu przez przednie szyby samolotu.

Druga grupa, jaką można zaobserwować znajduje się po lewej stronie głównej tablicy przyrządów. Znajdują się tam wskaźniki i urządzenia służące do kontroli pracy silnika samolotu. Z prawej strony głównej tablicy znajduje się trzecia wyraźnie zauważalna grupa urządzeń. Umieszczone tam przyrządy wykorzystywane są podczas rozruchu silnika samolotu. Taka koncentracja przyrządów o podobnym zastosowaniu sprawia, że pilot może łatwiej skupić swoją uwagę na zadaniu, jakim jest rozruch silnika i przez to szybciej je wykonać w sytuacji awaryjnej.

Przedstawiony przykład posiada jeszcze parę urządzeń wartych poświęcenia im chwili uwagi. Warto wspomnieć o centralnym umieszczeniu elementów instalacji przeciwpożarowej samolotu. Pożar na pokładzie jest sytuacją niesłychanie niebezpieczną, dlatego zapewne tak duża waga została położona na jego sygnalizację.

Drugą ciekawostką jest fakt, iż na tablicy przyrządów nie znalazł się sztuczny horyzont. Jedną z jego funkcji jest wskazywanie kąta pochylenia statku powietrznego. W przypadku samolotu RWD-9 funkcję tą przejmuje chyłomierz podłużny. Jego zasada działania zbliżona jest do zasady działania chyłomierza poprzecznego, jednakże działa on w płaszczyźnie wyznaczonej przez oś pionową i oś podłużną statku powietrznego.

Należy także zwrócić uwagę na położenie wysokościomierza barometrycznego. Został on umieszczony pod przybudówką, która zawiera pozostałe przyrządu pilotażowe. W bardziej współczesnych rozwiązaniach tablic przyrządów urządzenie to będzie zawsze umieszczane wspólnie z pozostałymi przyrządami pilotażowymi.

Ustawienie przyrządów w sposób losowy generowało jednak problem wiążący się z koniecznością nauki rozmieszczenia przyrządów na tablicy w momencie zmiany pilotowanego samolotu. W związku z tym pilot, który miałby zacząć pilotować inną maszynę niż zazwyczaj, potrzebowałby więcej czasu, aby opanować rozmieszczenie przyrządów na tablicy, a w skrajnych, stresujących sytuacjach mógłby je nawet pomylić, co mogłoby być katastrofalne w skutkach.

Próba zgrupowania przyrządów na tablicach

Pierwszą z prób podjęcia się uszeregowania i zaprojektowania standardowego układu przyrządów było stworzenie przez Brytyjskie Royal Air Force układu znanego pod nazwą „basic six”5. Układ ten zawierał wszystkie przyrządy opisane w poprzednich akapitach, a zatem dostarczał pilotowi pełną informację o warunkach lotu. Składał się on z dwóch rzędów przyrządów. W pierwszym rzędzie znajdowały się prędkościomierz, sztuczny horyzont oraz wariometr, a w dolnym rzędzie wysokościomierz, wskaźnik kursu oraz zakrętomierz z chyłomierzem. Układ ten został wprowadzony we wszystkich maszynach RAF wyprodukowanych po roku 1938. Co ważne, znajdował się on także w samolotach szkolno-treningowych. Taki zabieg umożliwiał pilotowi szybsze przyzwyczajenie się do latania inną maszyną. Dzięki temu łatwiejsze było jego wprowadzenie do służby tuż po zakończonym szkoleniu.

Jako przykład samolotu, w którym przyrządy pilotażowe zostały zgrupowane w „basic six” przedstawiony zostanie popularny brytyjski myśliwiec Supermarine Spitfire, który wszedł do produkcji w roku 1938. Już od pierwszych jego wersji rozwojowych przyrządy pokładowe zgrupowane były w charakterystyczny dla brytyjskiego lotnictwa układ6.

Rysunek 2. Schemat tablicy przyrządów samolotu Spitfire Mk. II7

W skład przyrządów znajdujących się na przedstawionej na rysunku 2 części tablicy przyrządów samolotu Spitfire Mk.II wchodzą:

  1. Prędkościomierz

  2. Wysokościomierz barometryczny

  3. Sztuczny horyzont

  4. Wskaźnik girobusoli

  5. Wariometr

  6. Zakrętomierz z chyłomierzem poprzecznym

  7. Kontroler hamulców

  8. Wskaźnik położenia trymerów

  9. Zegar

  10. Wskaźnik położenia podwozia

  11. Wskaźniki stanu instalacji tlenowej

  12. Włącznik oświetlenia pozycyjnego

  13. Dźwignia wypuszczania klap

  14. Celownik przezierny

  15. Włącznik celownika i jego regulator

  16. Woltomierz instalacji elektrycznej samolotu

  17. Obrotomierz prędkości obrotowej silnika

  18. Wskaźnik ciśnienia ładowania

  19. Wskaźnik ciśnienia w instalacji paliwowej

  20. Wskaźnik ciśnienia w instalacji olejowej silnika

  21. Wskaźniki temperatury w instalacji olejowej silnika

  22. Paliwomierz

  23. Wskaźniki i przełączniki instalacji rozruchowej i zapłonowej silnika

Po samej już tablicy przyrządów samolotu można wnioskować, iż jest on znacznie bardziej zaawansowany technologicznie od samolotu RWD-9. Jego płatowiec jest także bardziej rozwinięty, gdyż posiada instalację służącą do chowania podwozia podczas lotu. Na samolocie znajduje się również instalacja tlenowa oraz uzbrojenie.

Zasadniczą jednak różnicą, jaką należy zauważyć pomiędzy obydwoma przedstawionymi przykładami jest rozmieszczenie przyrządów pilotażowych. W przypadku nowocześniejszego samolotu Spitfire zostały one skupione obok siebie i umieszczone na dodatkowej, amortyzowanej płycie. Wśród nich znalazł się także sztuczny horyzont, którego zabrakło w samolocie RWD-9. Takie rozmieszczenie przyrządów ułatwia wykonywanie lotów nocnych i podnosi bezpieczeństwo takich operacji.

Jednakże sama tablica przyrządów, jak i kabina pilota samolotu Spitfire jest przepełniona różnymi urządzeniami. Duże zaawansowanie techniczne samolotu powoduje, że wyposażony jest on w wiele instalacji, które muszą podlegać kontroli pilota. Absorbuje to jego uwagę. Należy w tym momencie zauważyć, iż pilot na pokładzie tego samolotu latał samodzielnie, zatem duża ilość innych wskaźników mogła go dodatkowo rozpraszać. Wnioskować stąd można, iż lotnictwo stało się znakomitą dziedziną wymuszającą rozwój technologiczny.

Przez ten rozwój technologiczny rozumieć można zarówna coraz to bardziej zaawansowane systemy awioniczne, jak i również systemy umożliwiające automatyzację działania instalacji statku powietrznego.

Powojenny rozwój technologiczny

Wraz z rozwojem technologii i wprowadzeniem do obiegu innych typów wskaźników opracowano nowy układ wskaźników w oparciu o standardowy „basic six”. Nowy układ został nazwany „basic T”. Postęp technologiczny w zakresie awioniki sprawiał, że zaczęło przybywać danych, jakie można było zobrazować w kabinie. W związku z tą tendencją zaczęto integrować pojedyncze wskaźniki w zespoły, a także wzbogacać istniejące już wskaźniki o nowe informacje.

Warto również dodać, że wpływ na liczbę „zegarów” na tablicy przyrządów miał wzrost stopnia skomplikowania samego samolotu. Prostym przykładem takiego narastania liczby wskaźników jest produkcja statków powietrznych z wieloma silnikami. Należy założyć w tym momencie, że aby posiadać pełny obraz stanu pracy silnika mierzone będą jego parametry takie jak: prędkość obrotowa wału silnika, prędkość obrotowa śmigła połączonego z silnikiem i temperatura oleju silnika. W związku z montażem jednego silnika konieczne jest zainstalowanie trzech przyrządów w kabinie. Jednakże, gdyby zakładany samolot był napędzany czterema silnikami konieczne byłoby zainstalowanie aż dwunastu wskaźników. Stąd wynikła konieczność „oszczędzania miejsca” na tablicy przyrządów.

Zmiany jakie wprowadzono dotyczyły przyrządów, które uznano za mniej ważne, czyli na przykład zakrętomierz lub wariometr. W tym układzie literę T podzielić można na dwie części, poziomą i pionową. W środku, pionowo, ustawione zostały wskaźniki położenia przestrzennego ADI oraz sytuacji horyzontalnej HSI. Pozioma część składa się prędkościomierza, wskaźnika ADI oraz wysokościomierza8.

Przykładem samolotu, którego tablica przyrządów została zorganizowana w układzie T jest samolot PZL-104 „Wilga”. „Wilga” jest prostym górnopłatem polskiej konstrukcji, który został oblatany w roku 19629.

Rysunek 3. Schemat tablicy przyrządów samolotu PZL-104 „Wilga”10

Na rysunku 3 przedstawiony został schemat tablicy przyrządów samolotu PZL-104. Na tablicy przyrządów tego samolotu można znaleźć:

  1. Prędkościomierz

  2. Zakrętomierz

  3. Giroskopowy wskaźnik kursu

  4. Sztuczny horyzont

  5. Wysokościomierz barometryczny

  6. Wariometr

  7. Zegar

  8. Zespolony wskaźnik kontroli parametrów silnika

  9. Manometr ciśnienia ładowania

  10. Wskaźnik temperatury mieszanki paliwowo-powietrznej

  11. Wskaźnik temperatury głowic silnika

  12. Obrotomierz prędkości obrotowej silnika

  13. Pulpit sterowania radiostacji

  14. Przełącznik kontrolujący pracę radiostacji

Godnym uwagi jest fakt, iż na tablicy przyrządów „Wilgi” znajduje się najmniej elementów spośród przedstawionych do tej pory przykładów. Przyrządy pilotażowe zostały zgrupowane niemalże zgodnie z założeniami układu „basic T”. Według tego założenia zakrętomierz oraz wariometr umieszczono u dołu układu, jako te uznane za mniej ważne. Miejscami zamieniono również sztuczny horyzont oraz giroskopowy wskaźnik kursu.

Na przykładzie samolotu „Wilga” można jednak wywnioskować, że układy „basic six” oraz „basic T” miały korzystny wpływ na bezpieczeństwo lotów i ergonomię pracy pilota. Samolot PZL-104 skonstruowano 24 lata po opracowaniu koncepcji „basic six”, a jego tablica przyrządów została zorganizowana w myśl tego układu. Ten fakt podkreśla korzystny wpływ układu na bezpieczeństwo lotów i poprawę ergonomii pracy pilota.

Trwający jednak rozwój technologiczny i wzrost zaawansowania samolotów doprowadzał stopniowo do tego, iż także przyrządy pokładowe opracowywane były w nowocześniejszych wersjach, które stopniowo wypierały starsze przyrządy. Różnica pomiędzy przyrządami jest taka, że ich nowocześniejsze wersje cechują się większym stopniem integracji, zatem mają możliwość wskazywania większej ilości informacji. Przykładowo klasyczny sztuczny horyzont dostarcza tylko informacje o pochyleniu i przechyleniu samolotu. Jego nowocześniejszy odpowiednik nazywany ADI (z ang. attitude indicator) może być dodatkowo wyposażony w chyłomierz poprzeczny lub wskaźnik odchyleń CDI (z ang. cross deviation indicator) współpracujący na przykład z systemem lądowania ILS11.

Wyświetlacze w kabinie pilota

Kolejnym krokiem na drodze postępu technologicznego w kabinie pilota było wkroczenie do niej różnego rodzaju wyświetlaczy. Pierwotnie wyświetlacze stosowane były po to, aby przedstawić obraz jedynie jednego przyrządu. Wraz z szerzącą się cyfryzacją i wzrostem możliwości obliczeniowych zaczęły powstawać samoloty z tablicami przyrządów w konwencji „glass cockpit”. Rozpowszechnieniu tego typu prezentacji informacji była także postępująca komputeryzacja systemów samolotu oraz wykorzystywanie szyn danych do przesyłania informacji pomiędzy poszczególnymi systemami.12

Konwencja szklanej tablicy przyrządów oznacza, że standardowe wskaźniki mechaniczno-analogowe są zastępowane cyfrowymi monitorami. Współczesne tablice przyrządów mają być z założenia wielofunkcyjne, zbudowane z kilku wyświetlaczy13. Każdy z nich jest w stanie zastąpić pozostałe w przypadku awarii. Przykładem samolotu wyposażonego w szklany kokpit jest samolot Boeing 737 MAX 8.

Rysunek 4. Schemat tablicy przyrządów samolotu Boeing 737 MAX 814

Rysunek 4 przedstawia jedynie fragment pulpitu samolotu Boeing 737, na którym zostały umieszczone wyświetlacze, służące do obrazowania informacji. Schemat zawiera następujące rodzaje przyrządów:

  1. Wyświetlacze systemu monitorowania stanu samolotu EICAS

  2. Wyświetlacze obrazujące przyrządy pilotażowo-nawigacyjne PFD

  3. Wyświetlacze wielofunkcyjne MFD

  4. Zintegrowany przyrząd zastępczy, obrazujący informacje pilotażowe

Przedstawiony na rysunku 4 schemat zawiera przyrządy przeznaczone dla obydwu pilotów, stąd też niektóre z nich występują dwukrotnie. Każdy z zaznaczonych na schemacie rodzajów wyświetlaczy ma odmienne zastosowanie.

Centralnie umieszczone zostały ekrany, na których zobrazowane są informacje z systemu EICAS (z ang. Engine Indicating and Crew Alerting System). Zawierają one przede wszystkim wskazania wszystkich przyrządów służących do kontroli instalacji płatowca samolotu oraz jego silników. Dawniej rolę tego systemu odgrywały wszelkiego rodzaju manometry, termometry oraz paliwomierze. Przyrządy te niejednokrotnie rozsiane były po tablicy przyrządów lub ich liczba była znaczna. System EICAS obrazuje dane w sposób uproszczony, wzbogacając wskazania także o kolory i przeliczając je na procenty. To wszystko ma na celu zmniejszenie uwagi, jaką piloci muszą poświęcać odczytywaniu informacji o stanie statku powietrznego15.

Najważniejszą parą wyświetlaczy są te, które obrazują informacje pilotażowo-nawigacyjne, czyli wyświetlacze PFD (z ang. Primary Flight Display). Znajdują się na nich informacje, jakie klasycznie obrazowane były za pomocą urządzeń wchodzących w skład „basic six”. Rysunek 5 przedstawia schemat przykładowego zobrazowania informacji na wyświetlaczu PFD, wykonany w oparciu o fotografię wyświetlacza.

Rysunek 5. Schemat przykładowego przedstawienia informacji na wyświetlaczu PFD16

Rysunek 5 przedstawia przykładowy schemat zobrazowania na wyświetlaczu następujących przyrządów:

  1. Sztuczny horyzont

  2. Busola magnetyczna lub giroskopowy wskaźnik kursu

  3. Prędkościomierz

  4. Zakrętomierz z chyłomierzem poprzecznym

  5. Wysokościomierz

  6. Wariometr

Jak zatem widać znaczenie przyrządów wchodzących w skład „basic six” nadal pozostaje ogromne. Na rysunku 5 warto zauważyć, iż dużo miejsca wokół obrazu busoli pozostało niewykorzystane. Jest to idealne miejsce, ażeby przedstawić tam inne informacje pilotowi. Mogą to być przykładowo częstotliwości, na jakich właśnie pracują radiostacje samolotu. W rzeczywistych rozwiązaniach ta pusta przestrzeń jest zapełniana takimi właśnie informacjami.

Ostatnią z grup są wyświetlacze wielofunkcyjne MFD (z ang. MultiFunctional Display), które służą zobrazowaniu pozostałych informacji, których źródłem może być na przykład odbiornik GPS na pokładzie statku powietrznego. MFD może obrazować takie informacje jak na przykład szczegółowe parametry działania instalacji elektrycznej, pracy silników, lub informacje dotyczące zjawisk atmosferycznych rejestrowanych przez radar pogodowy.

Bardzo ważną zaletą zastosowania wielu wyświetlaczy na tablicy przyrządów jest to, że każdy z nich może zastąpić drugi w przypadku awarii. Oznacza to, że jeżeli uszkodzeniu ulegnie na przykład wyświetlacz PFD jednego z pilotów informacje z tego wyświetlacza mogą zostać wyświetlone na sąsiadującym z nim wyświetlaczu MFD17.

Podsumowanie

Jak wykazano w pracy tablica przyrządów w kabinie załogi uległa na przestrzeni lat ogromnym zmianom. Niewyobrażalny wręcz postęp nie dotyczy jednak samych tylko przyrządów pokładowych. Ogromnie zmieniły się także samoloty, a stopień ich skomplikowania jest nieporównywalnie większy. W miarę jak zaczęto konstruować coraz to bardziej zaawansowane technologicznie samoloty, zaczęto w ich kokpitach instalować coraz to bardziej zaawansowane przyrządy pokładowe, które obecnie przybrały formę wyświetlaczy.

Być może warto właśnie wybiec w przyszłość i zastanowić się co będzie kolejne? Czy przyszłością będą autonomiczne statki powietrzne, w których rolę pilota będzie spełniał komputer i jego programista?

Odnośnie do omawianych w pracy tablic przyrządów przyszłością mogą być na przykład wyświetlacze dotykowe. Z takim wyświetlaczem pilot mógłby wygodnie dopasować sposób prezentowania mu informacji do swoich upodobań, mając możliwość dowolnego przemieszczania wskaźników instrumentów pokładowych. Takie rozwiązanie mogłoby nieść ogromne korzyści. Przykładowo w przypadku niepoprawnych wskazań jakiegoś przyrządu pilot mógłby go po prostu usunąć z pola widzenia. Innym przykładem może być możliwość dowolnego powiększania i pomniejszania obrazu przyrządów. Dzięki temu w zależności od fazy lotu pilot mógłby w razie potrzeby powiększyć najpotrzebniejsze z nich. Taka wizja niesie jednak ze sobą zagrożenia. Najważniejsze z wątpliwości dotyczą przede wszystkim niezawodności takiego systemu. Drugą kwestią jest także jego cena. Lecz to tylko pewna koncepcja autorów na temat przyszłości. Czy zostanie wprowadzona? Czas pokaże.

Łukasz Makowski, Adrian Borowy


Streszczenie

Niniejszy artykuł ma na celu przybliżenie czytelnikowi zmian, jakie zachodziły w układzie przyrządów pokładowych w kabinie pilota wraz z rozwojem lotnictwa. W pierwszej części przeprowadzono krótki wstęp teoretyczny, mający na celu wprowadzenie czytelnika w omawiane zagadnienia. Zostały w nim zdefiniowane podstawowe pojęcia, omawiane w pracy. Kolejna część dotyczy lotnictwa okresu międzywojennego. Podjęto w niej próbę wskazania braku uszeregowania przyrządów w kokpitach samolotów tamtych czasów. Trzecia część publikacji dotyczy lotnictwa czasów II wojny światowej i prób zgrupowania podstawowych przyrządów w jeden, niezmienny układ. Następnie omówiono postęp technologiczny, jaki następował po wojnie oraz idące wraz z nim problemy dotyczące obrazowania informacji. Kolejna część pracy dotyczy wprowadzanych współcześnie na szeroką skalę wyświetlaczy w kabinach pilotów. Opisane zostały w nim funkcje samych wyświetlaczy, jak informacje wskazywane na najważniejszym z nich. Podsumowanie zawiera głównie wnioski, a także przedstawiono w nim wizję przyszłości, która być może zostanie wprowadzona kiedyś na tablicach przyrządów.

Słowa kluczowe: lotnictwo, awionika, historia, rozwój


Summary

The presented article aims to familiarize reader with the changes that took place in the arrangement of on-board instruments in the pilot’s cockpit along with the development of aviation. First part contains a short theoretical introduction, aimed at introducing reader to discussed issues. The basic concepts discussed in the paper are going to be defined in it. The next fragment concerns the aviation of the interwar period. It cosists of a try to indicate lack of ordering of instruments in the planes’ cockpits of that time. The third part touches topic of World War II aviation and attempts to group basic instruments into one unchanging system. The next section discusses the technological progress that was made after war and the problems with information imaging accompanying it. The fifth chapter concerns displays that are being introduced in cockpit today. It describes functions of displays, also information indicated on the most important one. Summary contains mostly conclusions, also presents a vision of future, which may be introduced sometime on instrument panels.

Keywords: aviation, avionics, history, progress


Bibliografia

Bociek S., Gruszecki J., Układy automatycznego sterowania lotem, Rzeszów 1999

Chołoniewski K., A. Jońca, Samolot myśliwski Spitfire Mk. I-V, Warszawa 1979

Kaczkowski R., Biblioteka Skrzydlatej Polski: Samolot PZL-104 „Wilga”, Warszawa 1983

Pallett E. H. J., Aircraft Instruments & Integrated Systems, 1992

Polak Z., Rypulak A., Awionika, przyrządy i systemy pokładowe, Dęblin 2002

Schier W., Najsłynniejsze polskie sportowe samoloty wyczynowe, Warszawa 2008

1 S. Bociek, J. Gruszecki, Układy automatycznego sterowania lotem, Rzeszów 1999, s. 19

2 Z. Polak, A. Rypulak, Awionika, przyrządy i systemy pokładowe, Dęblin 2002, s. 167

3 W. Schier, Najsłynniejsze polskie sportowe samoloty wyczynowe, Warszawa 2008, s. 56

4 Schemat został opracowany na podstawie schematów i fotografii zawartych w książce: W. Schier, Najsłynniejsze polskie…, s. 79

5 Z. Polak, A. Rypulak, Awionika, przyrządy…, s. 181

6 K. Chołoniewski, A. Jońca, Samolot myśliwski Spitfire Mk. I-V, Warszawa 1979, s. 5

7 Schemat został opracowany w oparciu o grafiki z ksiązki: K. Chołoniewski, A. Jońca, Samolot myśliwski…, s. 5 oraz o fotografie zamieszczone na stronie: http://spitfiresite.com/2010/07/anatomy-of-spitfire-cockpit.html stan na 23.05.2019

8 Z. Polak, A. Rypulak, Awionika, przyrządy…, s. 181

9 R. Kaczkowski, Biblioteka Skrzydlatej Polski: Samolot PZL-104 „Wilga”, Warszawa 1983, s. 18

10 Schemat został opracowany w oparciu o grafiki z książki: R. Kaczkowski, Biblioteka Skrzydlatej Polski, s. 73

11 Z. Polak, A. Rypulak, Awionika, przyrządy…, s. 196

12 E. H. J. Pallett, Aircraft Instruments & Integrated Systems, 1992, s. 296

13 https://pl.wikipedia.org/wiki/Szklany_kokpit stan na 23.05.2019

14 Schemat został opracowany w oparciu o fotografie zamieszczone na profilu PLL „Lot” w serwisie Instagram https://www.instagram.com/p/BcuP05dAM-y/ stan na 23.05.2019

15 Z. Polak, A. Rypulak, Awionika, przyrządy…, s. 196

16 Schemat został opracowany w oparciu o fotografie z prywatnych zbiorów autorów

17 E. H. J. Pallett, Aircraft Instruments…, s. 377


Grafika: RAF