Вертолёт, 2005 № 01

Журнал Вертолет

Большая часть отечественного вертолетного парка состоит из машин выпуска 80-90-х годов. Это надежные машины с прекрасными эксплуатационными характеристиками, зарекомендовавшие себя в качестве незаменимых исполнителей сложных гражданских и боевых операций. К сожалению, их пилотажно-навигационное оснащение не соответствует ни возросшему уровню сложности и оперативности решаемых задач, ни современному уровню развития науки и техники (следует заметить, что и вновь выпускаемые машины в лучшем случае могут быть оснащены современной аппаратурой в качестве опции за дополнительную плату).

Срок летной годности самолета или вертолета может составлять 30 и более

лет. Поэтому «рабочие лошадки», выпущенные в последние десятилетия прошлого века, еще долгое время будут находиться в эксплуатации. Оснащение их современными средствами навигации и пилотирования требует материальных затрат. В то же время повышаются требования к безопасности полетов, и заказчики требуют от организаций, занимающихся переоборудованием и модернизацией ЛА, оснащать самолеты и вертолеты техникой, соответствующей современному уровню науки и технологии, а главное, обеспечивающей безопасность полетов в любых условиях.

Каким же образом снабдить пилота современной электронной компьютерной системой индикации, не проводя модернизации бортового оборудования находящегося в эксплуатации вертолета? Установка промышленного комплекта glass cockpit требует его сопряжения с бортовыми системами, то есть модернизации борта. К тому же стоимость таких систем зашкаливает за многие десятки тысяч долларов.

Решение проблемы предлагает компания ТеКнол. Компания разработала и производит автономное пилотажно-навигационное средство (ПНС-А), не связанное с бортовыми системами и получающее всю пилотажно-навигационную информацию от собственных датчиков и приемника спутниковой навигационной системы (рис. 1).

Основным элементом пилотажно-навигационного средства ПНС-А является малогабаритная интегрированная навигационная система (МИНС) КомпаНав-2 (рис. 2). На базе микроэлектромеханических датчиков и приемника GPS реализована инерциальная навигационная система (ИНС), сочетающая малые размеры с точностными параметрами стандартной авиационной ИНС.

МИНС КомпаНав-2 определяет:

— углы ориентации ЛА;

— географические координаты;

— барометрическую высоту и геовысоту;

— угловые скорости и ускорение ЛА;

— путевую скорость полета ЛА.

В качестве опции может устанавливаться датчик воздушной скорости, эксплуатационный накопитель и модем для передачи данных.

Как уже говорилось, все эти параметры определяются автономно, без подключения системы к штатному бортовому оборудованию, что делает ее легко устанавливаемой на летательных аппаратах любого типа.

В качестве МФИ используется переносной персональный компьютер планшетного типа Panasonic CF-18, выполненный в соответствии со стандартом MIL-STD-810F. Компьютер имеет сенсорный одиннадцатидюймовый жидкокристаллический дисплей повышенной яркости, который может быть конфигурирован в планшетный индикатор.

Комплект упаковывается в герметичный ударопрочный пластмассовый кейс и является персональным привносимым оборудованием. Для установки ПНС-А не требуется модернизации существующих штатных систем. Оно легко устанавливается и демонтируется. Установка комплекта ПНС-А на борт вертолета может выполняться самим пилотом или борттехником. Являясь дублирующим, дополнительным оборудованием, ПНС-А имеет на борту статус, аналогичный статусу карманного навигационного приемника JPS. Достаточно разрешения на установку. Решение на использование ПНС пилот принимает самостоятельно, сообразуясь с обстоятельствами полета. По желанию пользователя ПНС-А комплектуется дополнительным экраном, клавиатурой и нашлемным индикатором.

Рис. 4. Основной экран ПНС-А

Рис. 2. МИНС КомпаНав-2

Рис. 3. ПНС-тренажер

Какие же возможности предоставляет ПНС-А пилоту? Как уже упоминалось, ПНС-А является привносимым оборудованием. Компьютер может быть снят для проведения подготовительных работ, разбора полета и тренажерной подготовки. В ПНС-А вводится цифровая карта предполагаемого района полета. Это может быть даже сканированное изображение бумажной карты. С помощью специальных процедур проводится ее привязка по географическим координатам.

На этапе планирования полета пилот или штурман вертолета с учетом рельефа прокладывает маршрут на карте, отмечая на экране компьютера желаемые промежуточные пункты маршрута (ППМ). В полете ПНС-А строит пространственную траекторию и ведет вертолет от одного пункта к другому. Помимо этого, ПНС самостоятельно строит схемы посадок на оперативно выбранные площадки и взлетов с учетом рельефа и направления ветра (уже на этапе полета).

Автономное пилотажно-навигационное средство может выполнять функцию мини-тренажера (рис. 3). Для этого к нему подключаются джойстики-манипуляторы и педали. Пилот может совершить виртуальный полет, пройдя маршрут или наиболее сложные его этапы в режиме реального времени, отрабатывая навыки работы с ПНС-А.

Рис. 5. Пилотажно-навигационные экраны ПНС

Рис. 6. Изображение на дисплее рельефа местности; предупреждение о возможном столкновении с землей

Для отображения параметров полета в ПНС-А используется «образная индикация». На дисплее создается образ полета в виде хорошо понятных летчику 2- и 3-мерных графических образов, обеспечивающих устойчивую пространственную ориентировку (рис. 4).

Главной особенностью образной индикации является переход от директорного управления, когда летчик по показаниям приборов парирует через органы управления уже совершившиеся ошибки ориентации ЛА, к ориентации вектора скорости в пространстве в желаемом направлении через результирующую силу, индицируемую на дисплее ПНС-А в виде вектора. Учет в программном обеспечении ПНС-А устойчивости и управляемости конкретного типа ЛА и высокие характеристики системы КомпаНав-2 в определении параметров полета гарантируют высокую точность пилотирования и своевременное предупреждение пилота о возможном выходе летательного аппарата за пределы эксплуатационных ограничений.