Septiņi izgudrojumi, kas ļauj lidot bez bažām

"Gaisa temperatūrā zem nulles un augsta mitruma apstākļos var rasties lidmašīnas – spārna profila un fizelāžas – apledojums. Tas negatīvi ietekmē drošību, padara lidmašīnu smagāku, izmaina aprēķinātās aerodinamiskās plūsmas, kas ļauj lidmašīnai noturēties gaisā. Lai izvairītos no šiem riskiem, ir tiek izmantotas dažādas atledošanas sistēmas," stāsta Jurijs Solovjovs, Transporta un sakaru institūta (TSI) Akadēmiskā un profesionālā aviācijas centra (APAC) apmācību vadītājs.

Uz zemes lidmašīna tiek apstrādāta ar speciālām ķīmiskām vielām, kuru pamatā ir uzsildīts ūdens ar spirtu un glicerīnu, kas palīdz izvairīties no apledojuma. Nolaižoties apledojuma apstākļos, uz lidmašīnas klāja tiek aktivizēta sistēma, kas silda spārnu malas un dzinēja ieplūdi virzošās sprauslas.

Lēnākos lidmašīnu modeļos ir pneimatiskās pretapledošanas sistēmas, kas maina spārna ģeometriju, un ledus kārtiņa vienkārši saplaisā un nokrīt.

Lidojuma reģistratora jeb "melnās kastes" izgudrošana un izmantošana ļāva kvalitatīvi izmeklēt aviokatastrofas. Atbildīgajām iestādēm parādījās iespēja noskaidrot avārijas cēloņus un izdomāt veidus, kā samazināt līdzīgu negadījumu risku nākotnē.

Mūsdienās "melnās kastes" sastāv no divām daļām. Pirmā ir lidojuma datu reģistrators (flight data recorder), kas piefiksē lidojuma parametrus, piemēram, augstumu, ātrumu, gaisa kuģa vadības virsmu stāvokli un citus datus, kas var būt noderīgi negadījumu analīzē.

Otrā daļa ir kabīnes balss ierakstītājs (cockpit voice recorder), kas ieraksta visu skaņas informāciju kabīnē: sarunas, indikatoru skaņas un brīdinājuma signālus.

Radaru izmantošana ir viens no galvenajiem drošības elementiem mūsdienu aviācijā. Šī tehnoloģija ir gaisa satiksmes vadības (GSV) pamatā.

Radari uz zemes – lidostās un citu stratēģisku objektu tuvumā – ļauj dispečeriem izsekot gaisa kuģu pozīcijai, augstumam un ātrumam, kā arī laikapstākļiem. Pamatojoties uz šo informāciju, GSV dispačeri palīdz pilotiem uzturēt drošu distanci starp gaisa kuģiem, lai izvairītos no sadursmēm, kā arī ņemt vērā nelabvēlīgus laikapstākļus.

Savukārt radari, ar kuriem ir aprīkotas lidmašīnas, ļauj pilotiem sekot līdzi situācijai savā maršrutā. Radars ir viena no reljefa brīdināšanas sistēmas (TAWS – Terrain Awareness and Warning System) sastāvdaļām, pateicoties kurai lidmašīnas piloti var laikus pamanīt briesmas un izvairīties no sadursmes ar zemi, kalnu vai kādu citu šķērsli.

Lidmašīnu transponderi jeb uztvērējraidītāji ir elektroniskas ierīces, kas atbild uz signāliem no virszemes radara vai citu gaisa kuģu sistēmām un nodod tiem informāciju par lidmašīnu.

Pirmie transponderu modeļi, kas bija uzstādīti uz lidmašīnas klāja, pārraidīja pēc būtības tikai gaisa kuģa identifikācijas numuru. Tomēr jau šī informācija atviegloja gaisa satiksmes dispečeru darbu, jo speciālā radarā viņi ne tikai redzēja, cik lidmašīnu ir lidlauka tuvumā un kur tās pārvietojas, bet arī varēja pēc numuriem izsekot, kur ir kurš lidaparāts.

"Mūsdienu komerciālajiem gaisa kuģiem jābūt aprīkotiem ar Starptautiskās civilās aviācijas organizācijas (ICAO) standartiem atbilstošiem transponderiem. Tie pārraida gan lidmašīnas identifikācijas numuru, gan tā augstumu un koordinātas," stāsta Jurijs Solovjovs.

Transponderi ir vairāku lidojumu drošību paaugstinošo sistēmu pamatā. Viena no tām ir Satiksmes sadursmju novēršanas sistēma (TCAS – Traffic Collision Avoidance System). "Vienkārši izsakoties, TCAS ļauj diviem lidaparātiem "sazināties" vienam ar otru. Ja sistēmas redz, ka lidmašīnas gaisā var pietuvoties bīstami tuvu, tās vispirms nosūta brīdinājumus pilotiem. Ja piloti nemaina kursu, lai izvairītos no sadursmes, sistēmas izdod norādi, kuram no lidaparātiem jāsāk nolaisties un kuram jāceļas augšā," skaidro TSI aviācijas apmācību speciālists.

"Lidmašīna paceļas, lidojuma plāns tiek ielādēts vadības sistēmā, piloti ieslēdz autopilotu, pārbauda, vai viss darbojas pareizi, tad apsēžas un bauda kafiju. Es pats esmu lidojis ar viņiem kabīnē. Un kāpēc gan ne, ja lidmašīnu vada autopilots?", pieredzē dalās Solovjovs.

Pēc viņa teiktā, šādi darbojas pilnīgas vadības autopilots (Full Authority Autopilot – FAA), pateicoties kuram tiek sasniegts jauns gaisa satiksmes drošības līmenis. Sākotnēji autopilots pildīja asistenta funkciju: varēja uzturēt noteiktu kursu. Tas ir līdzīgs kruīza kontrolei automašīnās. Tas, protams, arī palīdzēja pilotiem ietaupīt spēkus, īpaši garos lidojumos. Savukārt, FAA var vadīt lidmašīnu visā maršrutā, visos lidojuma posmos.

FAA sistēmas var veikt plašu funkciju klāstu, tostarp uzturēt augstumu, virzienu un ātrumu, kā arī izpildīt nolaišanos un sekot iepriekš noteiktai lidojuma trajektorijai. Pēc Solovjova vārdiem, nereti gadās, ka pilots līdz noteiktam nosēšanās procesa punktam paļaujas uz autopilotu – nevis slinkuma, bet gan sarežģītu laikapstākļu dēļ. Piemēram, kad skrejceļš ir grūti saskatāms biezas miglas dēļ. Tehnoloģija, par kuru stāstam nākamajā sadaļā, arī var daudz palīdzēt.

Sintētiskās redzes sistēmas nodrošina pilotiem vēl vienu ļoti spējīgu "acu" komplektu. "Tiek izmantotas divas augstas klases optiskās kameras, infrasarkanā kamera un radars zemes skenēšanas režīmā. Sistēma visu informāciju, kas tiek saņemta no šīm ierīcēm, savieno ar datubāzi par šķēršļiem ap lidostu – ēkām, stabiem un visu pārējo," tehnoloģiju raksturo Akadēmiskā un profesionālā aviācijas centra pasniedzējs.

Rezultātā sistēma pilotam rada 3D attēlu, kurā ir redzama situācija uz virsmas, pat ja laikapstākļu dēļ pa logu gandrīz nekas nav redzams. Tāpat šim attēlam var tikt uzklāta reāllaika informācija par laikapstākļiem lidostas teritorijā. Tas viss kopā dod iespēju pilotiem pat ļoti sarežģītos apstākļos pieņemt labi informētu lēmumu par to, kā veikt vienu no kritiskākajām lidojuma fāzēm – nosēšanos.

Daudziem no mums šķiet, ka gandrīz viss uz planētas jau ir saistīts un izsekojams, jo īpaši tik regulētā nozarē kā aviācija. Tomēr tikai aptuveni 30% zemes gaisa telpas pašlaik var izsekot, izmantojot uz zemes izvietotus radarus. Tas nozīmē, ka kamēr lidmašīna lido pāri okeānam vai pāri nomaļai, neapdzīvotai zonai, tā tiešā nozīmē pazūd no radariem. Ja kaut kas notiek šajā brīdī, ir ārkārtīgi grūti noteikt notikuma vietu, nerunājot par cilvēku glābšanu.

Pirms dažiem gadiem sāka darboties satelītnovērošanas sistēmas, kas atrisināja šo problēmu. Gaisa kuģu transponderu dati tiek nosūtīti uz satelītiem, kas speciāli šiem nolūkiem ir palaisti Zemes orbītā. Līdz ar to atrašanās vieta un citi pamatdati par lidaparātu ir pieejami reāllaikā visā maršrutā. "Ir ļoti svarīgi, ka mums tagad ir iespēja nepazaudēt lidmašīnas no redzesloka," uzsver Solovjovs.

Arī TSI studenti apgūst gaisa kuģu un to sastāvdaļu tehnisko apkopi bakalaura studiju programmā "Avioinženierija". Studenti gūst praktisko pieredzi dažādos gaisa kuģu sistēmu stendos, kā piemēram, pretapledošanas sistēmu, bremžu pretbloķēšanas, hidraulisko sistēmu, tehniskās apkopes virtuālajā trenažierī un daudzos citos.

Lūk, cik daudz tehnoloģiju sargā mūs lidojumu laikā! Savukārt par inovācijām, kas ļāva lidmašīnām lidot ātrāk un tālāk, stāstīts šajā rakstā:

Bez kādiem izgudrojumiem un inovācijām katrs mūsu lidojums ar lidmašīnu būtu pavisam citādāks vai vispār nebūtu iespējams? Šajā rakstā aplūkosim būtiskākās lietas, kas ievadīja jaunus attīstības posmus aviācijas vēsturē.

Lasīt vairāk