Автоматизированные системы управления полетом заняли прочное место в самолетах военной, коммерческой и деловой авиации. Но привела ли их тотальная компьютеризация к повышению уровня безопасности полетов? Полет любого коммерческого самолета состоит из 8 этапов. На четырех самых коротких этапах полета, занимающих всего 8% всего полетного времени, а именно: взлете, начальной стадии набора высоты, окончательной стадии захода на посадку и посадке, - происходит в среднем две трети, то есть 67% всех случаев потери самолетов. Таким образом, риск аварии оказывается самым высоким, когда полет проходит на небольших скоростях и высотах полета.
По статистике IATA, в 1994 г. произошло 22 катастрофы, в 8 из них способствующим фактором были очень тяжелые метеоусловия полета, а управление полетом велось вручную. В катастрофах погибли 666 пассажиров и 56 членов экипажей. Если бы на этих самолетах была более совершенная система управления, многих тяжелых происшествий удалось бы избежать.
Требуемая нормами летной годности надежность допускает 1 катастрофический отказ системы управления самолетом на 107 летных часов. При условии налета 3000 часов в год это означает 100%-ную вероятность гибели самолета 1 раз в 3000 лет. Это примерно соответствует вероятности естественной смерти здорового человека в течение следующего часа. Здравый смысл подсказывает, что такая вероятность чрезвычайно мала, более того, практически невероятна. Если принять среднюю продолжительность жизни мужчины 75 лет, эта цифра означает, что, даже если один из пилотов скоропостижно скончается в полете, второй посадит самолет.
Столь высокая степень надежности системы управления движением воздушного судна (ВС) достигается резервированием ее элементов, одновременным использованием нескольких каналов для выполнения идентичных функций и непрерывным обследованием технического состояния (мониторингом) системы. Естественно, что такая система получается гораздо более дорогой и тяжелой, чем прежняя одноканальная электромеханическая система управления.
Но все затраты окупаются, если учесть, что эксплуатационная безопасность самолета - основа экономической жизнеспособности авиакомпании. Кроме того, надо учитывать такой фактор, как регулярность полетов, который не всегда удается выдержать из-за плохих метеоусловий. В США из-за сложных метеоусловий ежегодно 24 000 полетов задерживаются или отменяются. При средней задержке рейса 6 часов и среднем числе пассажиров 200 человек получается суммарная потеря 30 млн. человеко-часов. Сопутствующие убытки авиакомпаний по этой причине оцениваются в 1,5 млрд. долларов. В Европе те же проблемы. По данным Европейского сообщества, ежегодные задержки рейсов из-за плохих метеоусловий и перегруженности аэропортов составляют 330 000 часов. Эти цифры свидетельствуют о важности разработки таких систем управления самолетом и такой авионики, которые позволили бы повысить эксплуатационную надежность самолета и регулярность полетов.
Внедрение в начале 1980-х цифровых автоматизированных систем управления режимами полета (FMS) означало качественный скачок в этом направлении. Помимо прочего, эти системы позволили экономить авиатопливо. Во время экспериментальных полетов на самолетах "Боинг 727" и "Локхид L-1011" была получена экономия топлива 3%. Еще одним преимуществом систем управления нового поколения стала возможность более точного наведения. Почти 80 лет для определения координат полета в авиации используются гироскопы. Еще недавно погрешность индикатора положения ВС на плоскости могла составить несколько градусов. Сенсоры, используемые в современных системах управления и наведения, имеют почти на два порядка меньшую девиацию, чем используемые ранее. Такая точность обеспечивается кольцевыми лазерными гироскопами и сбалансированными датчиками перегрузок.
Внедрение электродистанционных систем управления (ЭДСУ) самолетом явилось еще одним шагом вперед. ЭДСУ самолетов F-111 и Tornado резервировались традиционной механической проводкой системы управления, позже от такой подстраховки конструкторы отказались. Правда, на пассажирских самолетах "Боинг 777", оснащенных ЭДСУ, традиционная ручная система управления все-таки осталась. Одним из достоинств ЭДСУ является то, что если раньше пилот, передвигая штурвал, управлял элеронами и рулями, то теперь он получил возможность управлять непосредственно движением самолета. Еще одним преимуществом ЭДСУ является ограничение необдуманных действий пилотов на границах области ограничений полетов, приводящих к сваливанию, срыву в штопор или к запредельным перегрузкам. Американские ВВС потеряли много самолетов F-4 во Вьетнаме только лишь из-за того, что пилоты совершали слишком резкие маневры уклонения от ракет и попадали в сваливание или штопор. Наличие ЭДСУ можно рассматривать как еще одно техническое достижение, не допускающее необдуманных действий экипажа и повышающее безопасность полетов. Например, ЭДСУ самолета "Боинг 777" не позволяет пилоту превысить угол крена самолета 35 градусов. По мере приближения к этому углу усилие на штурвале резко возрастает. На этом самолете установлена система демпфирования порывов по рысканию. При порыве ветра отклоняется руль направления, парирующий его и снижающий нагрузку на киль. Помимо повышения комфортности полета для пассажиров, это облегчает труд бортпроводников, двигающих тележки с питанием и напитками во время атмосферной турбулентности. Система управления "Боингом 777" также предохраняет самолет от выхода на критические углы атаки и низкие скорости полета, предшествующие сваливанию. ЭДСУ "Боинга 777" обеспечивает также работу электронной системы полетной информации EFIS и электронной централизованной системы мониторинга ЕСАМ.
Еще одним шагом вперед является разработка систем управления с волоконно-оптической передачей данных, обладающей гораздо большими возможностями передачи информации. Установка подобной системы в канале управления двигателями на двухмоторном легком самолете Beechjet позволила исключить тросовую проводку, сократить трудоемкость технического обслуживания и снизить вес конструкции на 100 кг, что эквивалентно весу пассажира с багажом, а это очень существенно для самолета с пассажировместимостью 8-9 человек. Препятствиями для широкого внедрения волоконно-оптических систем управления является их высокая чувствительность к интерференции, слабым звеном остается также трудность сопряжения с электронными компонентами систем управления.



