خلبان خودکار چگونه کار می کند؟

خلبان خودکار

تا به حال حالت خلبان خودکار را شنیده اید؟ این حالت نوعی از پرواز را بیان می کند که هدایت هواپیما در آن به صورت دستی انجام نمی گیرد و سیستم عامل هوشمند هواپیما آن را هدایت می نماید. البته این مورد با توجه به نوع ساختار هواپیماهای امروزی که بسیار هوشمند و کنترل شده هستند، مورد عجیبی نیست و می توان گفت که در تمامی پروازها نیز از آن استفاده می شود. بی شک زمانی که شما پروازی را انجام داده اید، بدون این که بفهمید بدون دخالت خلبان و به وسیله ی خود هواپیما به سمت مسیر خود هدایت شده اید. ما در این مطلب می خواهیم تا به شما درباره ی مفهوم خلبان خودکار در پروازها اطلاعات بدهیم و به اتفاق شما در الی گشت بررسی نماییم که اصلا خلبان خودکار چیست؟

مطالب مرتبط:
کاربرد ماسک اکسیژن در هواپیما
آشنایی با پنجره های هواپیما؛ کاربرد، طراحی و ساخت
این مواد غذایی را به هیچ وجه نباید در هواپیما مصرف کنید

همانطور که در مقدمه نیز اشاره کردیم، هواپیماهای مسافربری می توانند و این توانایی را در خود دارند که به صورت خودکار در جهت درست و ارتفاع صحیح بتوانند بدون دخالت خلبان پرواز کنند و در مقابل پیش امدهای همچون وزش بادهای احتمالی، عکس العمل های مناسب از خود نشان دهند.

خلبان خودکار این توانایی را دارد که هواپیمای مسافربری را مطابق یک سری دستور العمل های خاص که به صورت برنامه به آن وارد شده است، کنترل نماید. همچنین در برنامه ریزی خلبان خودکار، سیستم هدایتی وجود دارد که برای مسیرهای مشخص برنامه ریزی شده است.

این برنامه که سیستم هدایت نام دارد، در هر لحظه موقعیت هواپیما را می داند و در نتیجه به خلبان خودکار فرمان می دهد تا در صورت لزوم جهت یا ارتفاع خود را تغییر دهد. سیستم هدایت هواپیما ممکن است اطلاعات موقعیت خود را توسط امواج رادیویی از ماهواره یا ایستگاه زمینی نیز دریافت نماید.

برخی از سیستم ها همچون سیستم هدایت داخلی، به طور داخلی کنترل می شوند و موقعیت اولیه ی هواپیما را دارند و می دانند و به همین صورت می توانند تا حرکت های بعدی آن را در هوا اندازه گیری نمایند و به این صورت عکس العمل مناسب را برای هواپیما در پی داشته باشند.

جهت یاب هواپیما هم به این صورت کار می کند که سیستم هدایت داخلی آن از یک سری شتاب سنج پروازی استفاده می کند. این شتاب سنج ها، حرکت را در جهت های مختلف آشکار می کنند و به این صورت کاری می کنند تا هواپیما بتواند موقعیتش را پیدا نماید. ساخت شتاب سنج آن قدر ساده است که شما حتی در خانه ی خود نیز می توانید یک شتاب سنج بسازید.

می دانستید که رایج ترین دلایل سقط هواپیما به خاطر خطاهای انسانی است؟ پس از این که هواپیمای شما توسط سیستم خلبان خودکار هدایت شود، اصلا نترسید که به نظر می رسد امنیتش در برخی از شرایط بیشتر هم باشد ولی این به آن معنی نیست که خلبان می تواند هر موقعی حالت خلبان خودکار را برای هواپیما فعال نماید و تنها در مواقعی خاص این امکان وجود دارد. به صورت کلی در طراحی سیستم عامل هواپیماها این عامل رعایت شده است که اگر به هر دلیلی یکی از سیستم ها از کار افتاد، بتوان سیستم دیگری را فعال کرد و این خوبی هواپیماهای مدرن امروزی است.

هواپیماها در شرایط معمولی به شکل روتین خودشان کار می کنند و در زمانی که شرایط به حالت غیر طبیعی می رسد، با توجه به تغییرات پیش آمده، هواپیما به صورت خودکار به تغییر تنظیمات خود روی می آورد و تا جایی که بتواند و مهندسین سازنده اش برای آن جایی برای حدس و پیش بینی گذاشته باشند، خود را با شرایط وفق می دهد.

البته تمامی این موارد، مزایایی نیستند که بخواهیم در پس آنان از خلبان صرف نظر کنیم زیرا خلبانان برای شرایطی آموزش دیده اند که بی شک خلبان اتوامتیک نه تنها برای آن برنامه ای در خود ندارد و قدرت پردازشش را ندارد بلکه از پس آن بر نخواهد آمد.

شاید برایتان جالب باشد تا بدانید که اولین باری که سیستم خلبان خودکار مورد استفاده قرار گرفت، سال ۱۹۱۲ میلادی بود. شرکت اسپِری در ان زمان سیستمی را برای پروازها اختراع کرد که امروزه به آن، خلبان خودکار می گویند.

از جمله کارهایی که خلبان خودکار برای ان طراحی نشده است می توان به: طرح و تشخیص کلی مسیرهای هوایی، برخاست و فرود هواپیما، پردازش اطلاعات و سیستم خودکار، … و بسیاری از موارد دیگر.

سیستم خلبان خودکار از مجموعه ماتریس های کامپیوتری تشکیل می شود که فعالیت های خودکار ار بر حسب شرایط موجود انتخاب و عمل می کند. از جمله موارد ی که در سیستم خلبان خودکار برای آن ها استفاده می شود، تنظیم ارتفاع، تنظیم سرعت و قدرت هواپیما، ناوبری و نیروی پرواز است و البته در این ما بین نباید از نیروی پرواز  گذشت.

شیوه ی کار به این صورت است که خلبان اطلاعات را وارد می کند و خلبات خودکار، نسبت به مسیر و موقعیت پرواز، اطلاعات موقعیت مکانی وناوبری را جمع اوری می کند. خلبان خودکرا بر اساس موقعیت جی پی اس پرواز و سیستم جهت یابی پرواز، تمامی پرواز را تحت کنترل خود قرار می گیرد و با انجام شبیه سازی، پروازی امن را انجام می دهد.

خلبان ها معمولا از این گزینه در زمانی استفاده می کنند که احتیاج داشته باشند تا دستشان آزاد باشد و به پرواز مشغول نباشند. از خوبی هایی که این سیستم دارد این است که به خلبان پرواز محیط برای آزادی و حتی استراحت و تجدید قوا باید ادامه ی پرواز را می دهد.

از این سیستم بیشتر در مسافت های طولانی استفاده می شود ما می دانید که کارکرد آن چگونه است در این مسافت ها با تجه به این که هواپیماها بالای ۲۰ نفر ظرفیت دارند و بسیار هم پیشرفته شده اند، یک سیستم طراحی ۳ محوری که از تاکسی، صعود و ارتفاع کروز و فرود تشکیل شده است را کنترل نماید.

البته بر اساس قوانین فدرال، تمامی خلبانان باید در ارتفاع کمتر از ۵۰۰ پا، کاملا هوشیار باشند و نشست و برخاست را خودشان انجام دهند چون همانطور که گفتیم این در توانایی های خلبان خودکار نیست اما به نظر دور نمی آید که بتوان در آینده ای نزدیک از هواپیماها، این قابلیت راداشته باشند.