«Разгружает пилота до касания»: как работает система автоматической посадки гражданского авиалайнера

Наверное, большинство авиапассажиров и не задумывается над тем, что стоит за их благополучным и быстрым перелётом. И если труд лётчиков очевиден для каждого, то о работе множества самолётных систем, как правило, знают лишь узкопрофильные специалисты.

Об одной из них, системе автоматической посадки, рассказала разработчик, ведущий инженер МИЭА, выпускница МАИ Анастасия Залеткина.

Попытки создания системы автопилота начались практически сразу после возникновения авиации. Избавить пилота от монотонной работы за штурвалом при многочасовом перелёте удалось ещё к середине прошлого столетия. Стандартный автопилот работал на «маршрутных режимах», таких как: «Стабилизация высоты», «Вертикальная скорость» и т.д. Такой автопилот автономен до тех пор, пока лётчику не нужно будет изменять режим или скорость полёта.

Вторым шагом стала разработка систем автоматической посадки и ухода на второй круг.

— В мировой практике существуют системы автоматической посадки по трём категориям. По первой категории самолёт снижается в автоматическом режиме до высоты 60 м, по второй — до 30 м, т.е. без касания взлётно-посадочной полосы (ВПП). Третья категория посадки имеет подкатегории: 3а — до касания, 3b — с пробегом по ВПП. Работа системы на практике выглядит следующим образом: на подлёте к взлётно-посадочной полосе лётчик нажимает на пульте кнопку «Посадка», и самолёт автоматически совершает выход на курс полосы, лётчику остаётся только управлять механизацией и скоростным режимом, который ему задал диспетчер. Система самостоятельно ориентирует самолёт на правильный курс благодаря анализу сигналов радиомаяков, которые размещены вдоль взлётно-посадочной полосы, —комментирует Анастасия Залеткина.

Главный плюс систем автоматической посадки очевиден — он разгружает лётчика на одном из самых сложных, стрессовых режимов полёта. Кроме того, система помогает ему успешно посадить самолёт в условиях тумана, плохой видимости, даже в полной темноте, потому что самолёт летит по сигналам радиомаяков и датчиков. Автопилот доводит самолёт до точки касания взлётно-посадочной полосы, тем самым делая полёты при плохой видимости более безопасными.

В российской авиации первым гражданским лайнером, на котором установлена система автоматической посадки по 3-й категории ИКАО, стал Ил-96. Полёт выполнялся в автоматическом режиме до скорости пассажирского автобуса — в 70 км/ч на взлётно-посадочной полосе —, после чего за штурвал брался уже сам лётчик.

Создание систем автоматической посадки требует кропотливой работы и учёта множества факторов. Один из самых критически важных — авиационный двигатель. В российской практике есть случаи, когда из-за смены на самолёте одной модели двигателя на другой приходилось полностью перенастраивать уже отлаженную для этого типа самолёта систему автоматической посадки — с полным и длительным циклом испытаний.

Дело в том, что при снижении на малых высотах, примерно ниже 5 метров, именно от характеристик двигателей зависит, как самолёт будет сбрасывать скорость, а чем быстрее или медленнее самолёт будет сбрасывать скорость, тем, соответственно, короче или длиннее будет дистанция приземления. Поэтому и приходится под каждый двигатель адаптировать свои алгоритмы.

Но если существует система автоматической посадки, почему до сих пор конструкторы не разработают и систему автоматического взлёта?

— На данный момент ведутся разработки автоматического взлёта, но автоматизация данного процесса осложнена тем, что при взлёте самолёт «не видит» ничего. Если на посадке у нас есть радиомаяки, по сигналам которых система формирует траектории в продольном и боковом канале управления, то при взлёте у автопилота намного меньше ориентиров. Важно и то, что на взлёте отсутствует возможность ухода на второй круг и повторения манёвра, как на посадке, поэтому для системы необходим высокий уровень отказобезопасности и точности. Вследствие чего, разбег по полосе и первые метры подъёма действительно пока ещё не автоматизированы, — отмечает эксперт.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России.