سال 2019 میلادی صنعت هوانوردی شاهد اتفاقات تلخ و شیرین مختلفی بود؛ از سقوط دومین هواپیمای بوئینگ 737 MAX در اتیوپی یا سقوط هواپیمای بوئینگ 707 شرکت ساها در نزدیکی کرج گرفته تا لحظات شیرین و خبرهای خوب همچون افتتاح فرودگاههای مدرن در چین و آلمان یا شکسته شدن رکورد تعداد پروازهای همزمان مسافری و تجاری سراسر دنیا در ماه ژولای.
در این مقاله ما قصد داریم بهطور اختصاصی مروری بر جذابترین و پربازدیدترین خبرهای حوزه اویونیک در سال 2019 میلادی که توسط موسسه Avionics International منتشر شدهاند، داشته باشیم.
درخواست شرکت آمازون از FAA برای اخذ تاییدیه سرویس ارسال و تحویل کالا با پهپادهای کوچک
در اوایل تابستان امسال آمازون بهطور رسمی از FAA درخواست کرد تا با سرویس پِرایم اِیر (Prime Air) این شرکت در چارچوب قوانین پارت 135 برای ارائه خدمات ارسال و تحویل کالا در ایالات متحده موافقت کند. در این درخواست 29 صفحهای آمازون از مقامات FAA خواسته است تا به این شرکت اجازه استفاده از هواپیماهایی بدون گواهینامه صلاحیت پرواز را دهد.
فروشگاه اینترنتی آمازون از نوآورترین فروشگاههایی است که فعالیت آنلاین خود را با فروش کتاب آغاز کرد و امروز تمام کالاهایی که امکان فروش دارند را به صورت آنلاین در وبسایت خود ارائه میکند. در سال 2013 شرکت آمازون خبر از ارائه سرویس جدیدی تحت عنوان آمازون پرایم ایر داد که امکان تحویل هوایی سفارشات به کمک پهپادها را میسر خواهد کرد. بلافاصله پس از انتشار این خبر، منتقدان زيادي برای طرح هوایی آمازون اعلام نظر کردند و با ذکر خطرات ناشی از این طرح، موانع زیادی را پیش روی آن قرار دادند. از جمله این منتقدان میتوان به تعدادی از کارشناسان FAA اشاره کرد. با این حال اولین پرواز نمایشی این سرویس در آذر ماه 1395 انجام شد. جایی که یک پهپاد بدون دخالت خلبان و به صورت کاملا خودکار یک بسته را از محل انبار شرکت به نشانی مشتری در کمبریج انگلستان انتقال داد. با این حال به دلیل محدودیتهای قانونی و فنی این سرویس بهطور رسمی آغاز به کار نکرده است.
تصویری از اولین تحویل کالا با پهپاد در سرویس پرایم ایر آمازون
پروژه پرایم ایر برای انجام عملیات خود از پهپاد MK27 استفاده میکند. آمازون چند سالی روی طراحی و توسعه این پهپاد کار کرده و حتی تعدادی گواهینامه آزمایشی نیز از سوی FAA برای آن اخذ کرده است. آمازون به کمک این پهپاد قادر خواهد بود تا سفارشات مشتریانی که در فاصله 15 مایلی (تقریبا 24 کیلومتر) از مراکز این شرکت هستند را در کمتر از 30 دقیقه تحویل آنها دهد. با این حال از آنجا که این پهپاد همچنان در حال گذراندن آزمایشهای مختلف از سوی نهادهای ذیصلاح برای اخذ گواهینامه صلاحیت پرواز است، شرکت آمازون درخواست معافیت این گواهینامه را برای انجام عملیاتهای پروازی در حیطه پارت 135 کرده است.
با توجه به تشکیل پرونده صورت گرفته از سوی FAA، آمازون تنها در صورت اطمینان از برآورده شدن شرایط زیر میتواند سرویس پرایم ایر را اجرایی کند:
- پهپاد مورد نظر باید از لحاظ صلاحیت پرواز و ایمنی مورد تایید باشد.
- شرایط آبوهوایی برای هر پرواز مورد بررسی قرار گیرد و اطمینان حاصل شود که پهپاد میتواند شرایط ایمنی را فراهم کند.
- همه محدودیتهای حریم هوایی بهطور کامل مشخص و رعایت شوند.
- اطمینان بالایی از تعهد تحویل 30 دقیقهای کالاها حاصل شود.
پهپاد MK27 توانایی حمل محمولههایی تا 3/2 کیلوگرم را دارد. این پرنده دارای مجموعهای از حسگرهای تصویری، حرارتی و صوتی است که میتوانند به راحتی با الگوریتمهای کامپیوتری اشیاء یا انسانهای حاضر در مسیر حرکت پرنده را تشخیص داده و از برخورد با آنها جلوگیری کند. این الگوریتمهای پردازش اطلاعات میتوانند اشیاء کوچک، پرندهها و حتی خطوط باریک روی لباسها را نیز تشخیص دهند. این حجم از پردازش اطلاعات برای حرکت خودکار و ایمن پرنده ضروری بوده و تراشههای MK27 به راحتی میتوانند در زمانهای بسیار کوتاه تصمیم مناسب را اخذ کنند. آقای ویلک از مدیران ارشد آمازون در این باره میگوید: «ما در طی این سالها میلیونها شبیهسازی را اجرا کردهایم تا از عملکرد صحیح این سرویس در هر وضعیتی مطمئن شویم.»
رویکرد اصلی موقعیتیابی MK27 بر مبنای سیستم ناوبری ماهوارهای (GNSS) است که میتواند از سامانههای GPS یا Galileo استفاده کند. با این حال مهندسان آمازون یک سیستم ناوبری بسیار دقیق مبتنی بر حسگرهای اینرسی را در MK27 پیشبینی کردهاند تا در هنگام عدم دسترسی به سیگنالهای صحیح GNSS، پهپاد بتواند بدون مشکل به عملیات خود ادامه دهد.
علاوه بر مجموعه حسگرهای اجتناب از برخورد با سایر هواگردها، پرایم ایر از یک سرویس مدیریت ترافیک هوایی استفاده میکند. این سرویس اطلاعات ترافیک هوایی را از دو منابع مختلف شامل ADS-B و لینک ارتباطی دوطرفه با مرکز کنترل ترافیک هوایی منطقه بدست میآورد.
پهپادهای بکار گرفته شده در سرویس پرایم ایر عملا در محل تحویل کالا فرود نمیآیند، آنها در واقع در یک فاصله امن از سطح زمین مستقر شده و بسته پستی را رها کرده و به مبدا خود برمیگردند. بلافاصله پس از رهاسازی بسته، مشتری از تحویل کالا مطلع میشود.
آمازون عنوان کرده است یکی از نگرانی آنها در مورد عملیاتی شدن این سرویس، تراکم جمعیت بالا در برخی مناطق است، با این حال در آینده این مشکل نیز میتواند با هوش مصنوعی و الگوریتمهای یادگیری ماشین رفع شود.
گامهای نهایی امریکن ایرلاین برای دریافت گواهینامه ADS-B In
امریکن ایرلاین به عنوان بزرگترین شرکت هواپیمایی دنیا در مرحله نهایی دریافت گواهینامه استفاده از سامانه ADS-B In است. این سامانه یک فناوری کلیدی در برنامه مدرنسازی حریمهای هوایی FAA تحت عنوانNextGen است. امریکن ایرلاین اخیرا با نصب تجهیزات مربوط به این سامانه روی تعدادی از هواپیماهای ناوگان هوایی خود، تستهای زمینی و پروازی را برای اطمینان از عملکرد صحیح انجام داده است.
بسیاری از ما مفهوم ADS-B را محدود به یک سامانه نظارتی یکطرفه هوا به زمین میدانیم که در آن هواپیما اطلاعات شناسایی و ناوبری خود را بهطور مداوم برای ایستگاههای زمینی ارسال میکند. باید بگوییم در واقع این تنها بخشی از پروژه با عنوان ADS-B Out است که در آن مسیر انتقال اطلاعات تنها از هواپیما به سمت بیرون است و ما در نسخه شماره 35 مجله اویونیک بهطور مفصل به آن پرداختیم. اما بخش دیگر ADS-B مربوط به سامانههایی میشود که جهت جریان اطلاعات آن از بیرون به داخل هواپیماست و خلبان از این اطلاعات برای انجام پروازی امنتر استفاده میکند و با نام ADS-B In شناخته میشود.
یک ADS-B In بخشی از سیستمی است که به هواپیما قابلیت دریافت اطلاعات منتشر شده از فرستنده ADS-B Out سایر هواپیماها را داده و این اطلاعات روی یک نماشگر مخصوص یا کیف پرواز الکترونیکی خلبان (EFB[1]) نمایش داده میشود. منبع این اطلاعات میتواند مستقیما از یک هواپیمای مجاور یا از ایستگاههای زمینی فرستنده اطلاعات ترافیکی باشد. بنابراینADS-B In در عمل به یک سیستم استاندارد ADS-B Out و یک نمایشگر سازگار با جریان اطلاعاتی این سامانه نیاز دارد. نکته قابل اهمیت دیگر در مورد ADS-B In امکان دریافت شرایط آبوهوایی پیش روی هواپیما است که میتواند در کنار اطلاعات ترافیکی، به صورت کاملا گرافیکی روی نمایشگر مخصوص کابین خلبان ارائه شود. البته بهرهمندی از این قابلیت برای گیرندههایی که از فرکانس 1090MHz استفاده میکنند امکانپذیر نیست و تنها گیرندههای سازگار با UAT میتوانند اطلاعات آبوهوایی را دریافت کنند. بنابراین باید یادآور شد که از طریق لینک UAT میتوان علاوه بر دادههای هواشناسی، اطلاعات ارزشمند دیگری از جمله اطلاعیههای هوانوردی، NOTAM، METAR و غیره را دریافت کرد.
دو سرویس متفاوت در سامانه ADS-B In: شکل (الف)- دریافت اطلاعات ترافیکی (TIS-B[2]). شکل (ب)- دریافت اطلاعات پرواز ([3]FIS-B)
امریکن ایرلاین قصد دارد در طی سه سال آینده بیش از 300 هواپیمای A321 خود را به یک نمایشگر ADS-B In تجهیز کند. طبق اطلاعات منتشر شده احتمالا از نمایشگر SafeRoute+ ساخت شرکت L3Harris برای این منظور استفاده شود. این نمایشگر مخصوص این سامانه طراحی شده است و میتواند بهطور همزمان اطلاعات TIS-B و FIS-B را ارائه دهد.
نصب تجهیزات و تست عملکرد صحیح ADS-B In روی هواپیماها بر عهده یک شرکت با نام ACSS قرار گرفته که سهام آن بین امریکن ایرلاین و L3Harris مشترک است. گروه مهندسی ACSS به همراه تعدادی از کارشناسان FAA از نیمه دوم سال 2019 اقدام به انجام تستهای پروازی مختلف روی یک هواپیمای A321 کردهاند.
خلبانانی که در تستهای اولیه این سامانه شرکت کردهاند از نتایج مثبت آن سخن گفتهاند و تاکید داشتهاند که اطلاعات دریافتی از ADS-B In میتواند در مراحل مختلف پرواز، فرایند تصمیمگیری صحیح را بهبود دهد. در مورد فرودگاههایی با حجم ترافیکی بالا، این اطلاعات به خلبانان در حفظ فاصله مناسب از سایر هواپیماهای اطراف فرودگاه بسیار کمک میکند. در واقع یکی از اهداف اصلی امریکن ایرلاین از انجام این پروژه دستیابی به مفهوم مدیریت فاصلهها در عرشه پرواز (FIM[4]) است. در این روش خلبان درک بیشتری از فاصله با سایر هواپیماهای اطراف خود دارد و میتواند بهطور دقیق فاصلهاش را با هواپیمای پیشروی خود حفظ کند. در حال حاضر فناوری کنترل ترافیک هوایی میتواند زمان رسیدن به مقصد یک هواپیما را با تقریب 1 دقیقه تخمین بزند، اما با FIM کنترلرها و مسئولین فرودگاه میتوانند با تقریب 5 تا 10 ثانیه زمان فرود هواپیما را محاسبه کنند. در نتیجه FIM به کنترلرهای ترافیک هوایی و خلبانان در کاهش فاصله مورد نیاز بین هواپیماهای در حال فرود کمک خواهد کرد.
نمونهای از نمایش اطلاعات ADS-B In روی کیف الکترونیکی پرواز خلبان
مدیر شرکت ACSS در رابطه با اهمیت عملیاتی شدن سامانه ADS-B In روی هواپیماها میگوید: «توانایی این فناوری برای افزایش ایمنی ترافیک هوایی بهخصوص در اطراف فرودگاهها و همچنین افزایش ظرفیت حملونقل هوایی شگفتانگیز است. با این حال پیادهسازی کامل آن نیازمند زمان است و امریکن ایرلاین هنوز در ابتدای راه است. اما به نظر میرسد مزایای زیاد آن برای خلبانان این شرکت و مدیریت ترافیک هوایی ایالات متحده بهترین محرکه در تحقق آن است.»
افزایش تمایل به استفاده از هوش مصنوعی در تعمیر و نگهداری هواپیما
هرچند هنوز برای بسیاری از شرکتهای هواپیمایی صحبت از تعمیر و نگهداری پیشگویانه[5] بسیار زود باشد، اما برخی ایرلاینهای مطرح جهان به آن به عنوان یک ضرورت نگاه کرده و اقدامات اولیه برای دستیابی به آن را نیز انجام دادهاند. در این میان استفاده از هوش مصنوعی به عنوان یک ابزار قدرتمند تصمیمگیری برای تیمهای تعمیر و نگهداری، به سرعت درحال گسترش است.
با وجود مزایای تعمیر و نگهداری مبتنی بر شرایط (که در آن راهبرد تعمیر و نگهداری بر اساس شاخصهای عملکرد هر سیستم است)، شرکتهای هواپیمایی همچنان در تلاش برای رسیدن به نسل آینده راهکارهای مدیریت دارایی و تجهیزات خود هستند. بنابراین آنها در حال تغییر رویکرد از تعمیر و نگهداری مبتنی بر شرایط به تعمیر و نگهداری قابل پیشبینی هستند. در روش جدید، شرکتهای هواپیمایی با بررسی الگوهای دادههای حاصل از دستگاههای مجهز به اینترنت اشیاء، میتوانند خرابیهای بالقوه را پیش از وقوع شناسایی کرده و آنها را به طور موثر اصلاح کنند.
اپراتورهای هواپیما و شرکتهای MRO با بکارگیری فناوری اینترنت اشیاء و روش تعمیر و نگهداری قابل پیشبینی میتوانند دادههای عملیاتی و تعمیر و نگهداری را با یکدیگر به اشتراک بگذارند تا هزینههای خود را کاهش دهند. با ارائه اطلاعات سیستمهای هواپیما به بخش تعمیر و نگهداری یا مدیریت دارایی شرکت[6] (EAM) و تنظیم برنامه کاری توسط مهندسان بهینهساز هواپیما، بروز خطا میتواند تا حد زیادی کاهش یابد.
در کنار این اقدامات، برخی از ایرلاینهای مستقر در ایالات متحده، اروپا و آسیا از ابزارهای هوش مصنوعی برای مدلسازی دادهها و شبیهسازی محاسبات شناختی (Cognitive Computing) استفاده میکنند. مهندسین این شرکتها بهرهگیری از هوش مصنوعی را در استراتژیهای تعمیر و نگهداری هواپیما امری ضروری میدانند. اما حجم بالای دادههای تولیدی توسط نسل جدید هواپیماها یک چالش بزرگ را پیش روی این مهندسین قرار داده است. نیاز به یک اپلیکیشن هوشمند، ربات یا برنامه کامپیوتری که بتواند این حجم بالای داده را تحلیل و تکنسینهای تعمیرونگهداری بتوانند با بررسی ساده نتایج خروجی آن، یک برنامه قابل اجرا و عملی را برنامهریزی کنند. در برخی موارد ممکن است حتی تحلیل این حجم از اطلاعات به یک برنامه تعمیر ختم نشود و تکنسینها نتیجه بگیرند هیچ عیبی در سیستم یا بخش مورد بررسی وجود ندارد.
از دلتا ایرلاین میتوان به عنوان یکی از پیشتازان استفاده از فناوریهای نوین در بخش MRO نام برد. این شرکت در سالهای اخیر تلاشهای زیادی برای بکارگیری هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در استراتژیهای تعمیر و نگهداری خود داشته است. در اواسط سال 2019 آقای جیمز جکسون به عنوان مدیر فناوریهای مهندسی دلتا ایرلاین در طی یک همایش با موضوع تعمیر و نگهداری هوشمند در مورد برنامههای آینده این شرکت گفت: «ما قصد داریم برخی از فناوریهای پیشرفته همچون یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، پردازش زبانهای طبیعی و یادگیری عمیق را در فرایندهای نگهداری پیشگویانه خود تلفیق کنیم. با افزایش دیجیتالی شدن دادهها، ما میخواهیم متخصصان فنی هواپیما از این اطلاعات ارزشمند برای اعتبارسنجی پیشبینیها بیشتر استفاده کنند.»
در این سخنرانی آقای جکسون بهطور ویژه روی جایگزینی کارهای وقتگیر و پیچیده نیروهای انسانی با پردازشهای قدرتمند و سریع هوش مصنوعی روی دادههای خام و دریافت نتایج دقیقتر تمرکز داشت. در نتیجه این کار، متخصصان این شرکت به جای صرف وقت برای یافتن خرابیها در حجم زیادی از سیستمها و قطعات یک هواپیما، تمام تمرکزشان را روی نحوه رفع خرابیها و انجام صحیح این کار قرار میدهند.
در این سخنرانی آقای جکسون همچنین اشاره کرد که یکی از دلایل مهم دلتا ایرلاین برای استفاده از هوش مصنوعی در تعمیر و نگهداری نه تنها تعداد زیاد هواپیماها است، بلکه تنوع بالای هواپیماها در ناوگان این شرکت باعث میشود نیاز به تعداد زیادی نیروی انسانی و تجهیزات یدکی باشد. هوش مصنوعی میتواند این نیاز را تا حد زیادی کاهش دهد و این علاوه بر افزایش ایمنی، از لحاظ اقتصادی به شرکت کمک خواهد کرد. شرکت دلتا ایرلاین قصد دارد طی 5 سال آینده برنامه استفاده از هوش مصنوعی در عملیاتهای تعمیر و نگهداری پیشگویانه خود را پیادهسازی کند.
در همان همایش، آقای متز به عنوان نماینده شرکت KLM فرانسه در مورد برنامههای این شرکت برای استفاده از فناوریهای نوین در MRO گفت: «ما از چندی قبل یک گروه تحقیقاتی شامل کارشناسان MRO و اساتید دانشگاهی تشکیل دادهایم که هدف آنها توسعه یک نرمافزار برای تحلیل دادههای دریافتی از حسگرهای مختلف یک هواپیما است. این نرمافزار میتواند بهطور بلادرنگ دادهها را حتی در حین پرواز از سیستمها و اجزای مختلف هواپیما دریافت و کارشناسان ما را از خطرات احتمالی آگاه کند. این کار باعث میشود عملیاتهای تعمیر برنامهریزی نشده کاهش یافته و صرفهجویی اقتصادی برای شرکت به همراه داشته باشد.»
در کنار ایرلاینها، شرکتهای هواپیماسازی نیز به استفاده از هوش مصنوعی در فرایندهای تعمیر و نگهداری هواپیماها توجه دارند. در این میان شرکت ایرباس به عنوان یکی از رهبران هواپیماسازی جهان با ارائه نرمافزار Skywise توانسته است توجه ایرلاینها را به خود جذب کند. نرمافزار Skywise بهطور رسمی از سوی ایرباس برای عملیات تعمیرونگهداری پیشگویانه و تحلیل پیشرفته دادهها ارائه شده است. این نرمافزار میتواند دادهها را از منابع مختلفی و توسط لینکهای امن ابری دریافت و بهصورت خودکار وظایف تکنسینهای تعمیر و نگهداری و لوازم یدکی مورد نیاز را تعیین کند.
نمایی از پلتفرم Skywise
نرمافزار ایرباس از فناوری هوش مصنوعی برای تشخیص دقیق عیبهای احتمالی استفاده میکند. این شرکت اعلام کرده است Skywise میتواند بیش از 600 هزار داده را در 1/0 ثانیه تحلیل کند. این درحالی است که نرمافزار قبلی ایرباس با نام Airman برای تحلیل 7 هزار رویداد به 30 ثانیه زمان نیاز داشت. لازم به ذکر است در نسخه 32 مجله اویونیک بهطور مفصل به تشریح قابلیتهای Skywise پرداختیم.
بدون شک هوش مصنوعی و یادگیری ماشین دو فناوری کلیدی در برنامههای آینده تعمیر و نگهداری هواپیما خواهند بود.
تحویل اولین بالگرد H160M ایرباس در سال 2026
تابستان سال 2019 آقای رومن ترپ به عنوان رئیس بخش بالگردهای شرکت ایرباس طی یک مصاحبه که در یکی از بزرگترین تاسیسات تولید بالگرد ایرباس در ایالات متحده داشت، از اولین تحویل بالگرد H160M برای بازارهای نظامی در سال 2026 سخن گفت. این در حالی است که طبق اشاره وی، نسخه تجاری این بالگرد (H160) فرایندهای اخذ گواهینامهها را میگذارند و زودتر از نسخه نظامی وارد بازار خواهد شد.
ایرباس برای اولین بار از بالگرد تجاری دو موتوره H160 در نمایشگاه هلیاکسپو 2015 رونمایی کرد. نسخههای مختلفی از این بالگرد ارائه میشود که میتوان از آنها برای حمل و نقل بار و مسافر یا خدمات عمومی، خصوصی یا تجاری استفاده کرد. ایرباس در سال 2018 توانست گواهینامه نوع (Type Certification) را برای H160 از آژانس ایمنی هوایی اتحاده اروپا (EASA) دریافت کند. در اوایل سال 2019 نیز گواهینامه معادل از سوی FAA برای این بالگرد صادر شد. ایرباس امیدوار است تا سال 2022 بتواند سالانه 30 نسخه از این بالگرد را تولید و روانه بازار کند.
اولین و مهمترین مشتری نسخه نظامی این بالگرد کشور فرانسه است که حدود 170 فروند از H160M را برای نیروی دریایی، هوایی و ارتش خود سفارش داده است. از اینرو ایرباس بخش زیادی از ملاکهای طراحی بالگرد را با توجه به نیازمندیهای اعلام شده از سوی دولت فرانسه انتخاب کرده است. نسخه نظامی نیز مشابه با نسخه تجاری بالگرد از فناوریهای پیشرفته مانند محیط کابین کاملا دیجیتالی استفاده میکند و طراحی آن بهگونهای بوده است که برنامهریزی و اجرای عملیات تعمیر و نگهداری آن در بخشهای موتور، سیستمها و بدنه، ساده و بهینه باشد.
در این بالگرد، موتورهای توربوشفت جدید شرکت سافران با عنوان Arrano به کار گرفته شده است. این موتور نسبت به مدلهای مشابه دارای 15 درصد کاهش مصرف سوخت هستند و میتوانند تا 970 کیلووات توان (1300 اسب بخار) را در خروجی خود قرار دهند. سیستمهای کابین خلبان توسط شرکت تالس تامین خواهد شد. این مجموعه اویونیک که با عنوان FlytX شناخته میشوند، دارای 4 نمایشگر لمسی 15 اینچی است که برای نمایش تمامی اطلاعات شامل دادههای ناوبری، تصاویر زنده، نقشههای متحرک، خروجی حسگرها، اطلاعات تاکتیکی و غیره استفاده میشوند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مجموعه اویونیک FlytX تالس میتوانید به نسخه شماره 36 مجله مراجعه کنید.
تصویری از کابین بالگرد H160M مجهز به مجموعه اویونیک FlytX
طبق اطلاعات منتشر شده، H160M با سیستم حسگرهای الکترونوری Euroflir 410 و یک رادار تاکتیکی چندمنظوره شرکت تالس تجهیز خواهد شد. این رادار در حال توسعه است و طبق گفتههای تالس تواناییهای مختلفی در جستجو و ردگیری اهداف خواهد داشت. این رادار دارای سه آرایه آنتنی تخت با اسکن الکترونیکی است و این آنتنها بهگونهای تنظیم میشوند تا یک پوشش 360 درجهای از اطراف بالگرد را ارائه دهند. همچنین در این بالگرد یک سیستم محافظت از خود نصب خواهد شد، اما هنوز اطلاعاتی از سازنده یا قابلیتهای آن منتشر نشده است.
سیستم الکترونوری Euroflir 410 ساخت شرکت سافران که به عنوان چشم تیزبین H160M انتخاب شده است
بالگرد H160M مجهز به یک سیستم اسلحه نصب شده در محور بدنه و یک مجموعه موشک با قابلیت هدایت لیزری است. در نسخه دریایی بالگرد از موشکهای ضد کشتی MBDA Sea Venom استفاده خواهد شد. همچنین یک مسلسل یا اسلحه تک تیرانداز میتواند در درب بالگرد نصب شود. کابین بالگرد ظرفیت 12 سرنشین را دارد، در این فضا میتواند حداقل 5 کماندو با تجهیزات کامل حاضر شوند. همچنین برای کاربردهای امداد و نجات، 2 برانکارد و 5 نفر نیرو میتوانند در کابین قرار گیرند.
دسترسی بلادرنگ به اطلاعات هواشناسی برای خلبانان شرکت اتحاد ایرویز
تابستان 2019 مسئولین شرکت اتحاد ایرویز اعلام کردند خلبانان این شرکت در حین پرواز به اطلاعات بلادرنگ هواشناسی مسیر دسترسی دارند. برای این منظور یک اپلیکیش پیشبینی وضعیت آبوهوا برای کیف پرواز الکترونیکی خلبان (EFB) توسعه داده شده است. این اپلیکیشن که مبتنی بر فناوری ارتباطات ابری بوده و روی بیش از 100 فروند از هواپیماهای این شرکت راهاندازی شده است، میتواند علاوه بر نمایش اطلاعات کامل هواشناسی روی تبلت، هشدارهایی مانند مواجهه با هوای بسیار سرد که ممکن است باعث یخزدگی شوند یا هوای متلاطم را به خلبانان اعلان کند.
اپلیکیشن مذکور توسط شرکت SITAONAIR و با نام تجاری eWAS عرضه شده است. ارتباطات اپلیکیشن برای بروزرسانی مداوم اطلاعات میتواند از طریق لینکهای مختلفی از جمله ACARS، Wi-Fi، ارتباطات موبایل 3G و 4G یا یک اتصال ماهوارهای ستکام برقرار شود. شرکت توسعهدهنده اپلیکیشن اعلام کرده است علاوه بر اتحاد ایرویز، شرکتهای هواپیمایی دیگری از جمله سنگاپور ایرلاینز، و ایرفرانس نیز درحال تست eWAS هستند.
اطلاعات هواشناسی در این اپلیکیشن از طریق یک قالب پیشبینی با چند منبع مختلف و معتبر از جمله Jeppesen، NOAA و Meteo-France تامین میشود. اطلاعات جمعآوری از این منابع با یکدیگر ترکیب و یک پیشبینی دقیق از وضعیت آبوهوای مسیر پیشرو یا فرودگاه مقصد در اختیار خلبان قرار میگیرد. آگاهی از وضعیت لحظهای هواشناسی به خلبانان در اتخاذ سریعتر تصمیمهای صحیح کمک میکند. درحالی که رادارهای هواشناسی موجود روی هواپیماها برای تشخیص وضعیت هوای یک ناحیه باید تا حد زیادی به آن نزدیک شوند، اطلاعات حاصل از این اپلیکیشن میتواند از فواصل بسیار دور شرایط آبوهوای منطقه را هنگام رسیدن هواپیما به آنجا پیشبینی کند. بدین ترتیب خلبان میتواند در صورت لزوم برای جلوگیری از مواجهه با یک شرایط آبوهوایی نامطلوب، از چند صد مایل قبل مسیر حرکت هواپیما را تغییر دهد. در نهایت این مسئله میتواند علاوه بر افزایش سطح ایمنی پروازها، به کاهش زمان پرواز و مصرف سوخت کمک کند.
بررسی امکان بازگشت 737 Max به آسمان توسط EASA
در ماه مارس سال 2019 برخی از سازمانها از جمله FAA و EASA به دنبال دو سانحه مربوط به 737 MAX که منجر به مرگ بیش از 340 نفر شد، صلاحیت پروازی این هواپیما را لغو کردند. اقدامات مشابه از سوی سازمانهای ذیصلاح در سایر مناطق دنیا سبب شد 387 هواپیما که بهطور هفتگی 8600 پرواز را برای 59 ایرلاین انجام میدادند، بهطور کامل زمینگیر شوند.
تحقیقات اولیه کارشناسان وجود یک نقص در سیستم تقویت ویژگیهای مانور هواپیما ([7]MCAS) را دلیل بروز این سانحه اعلام کرد. این سیستم به عنوان یک مکانیزم ایمنی در 737 MAX برای جلوگیری از استال هواپیما یا از دست دادن نیروی لیفت طراحی شده است. درصورتی که حسگرهای زاویه حمله هواپیما (AoA) در هنگام پرواز، زاویهای بیشتر از حد معمول را نشان دهند و خطر احتمال ورود به شرایط استال وجود داشته باشد، سیستم MCAS با توجه به سیگنال دریافتی از این سنسورها به صورت اتوماتیک دماغه هواپیما را به سمت پایین منحرف میگرداند تا از استال جلوگیری شود.
ضررهای سنگین ناشی از این مشکل باعث شد شرکتهای دارنده این نوع هواپیما بهطور پیوسته خواهان رفع مشکلات فنی موجود در هواپیما و بازگشت سریع آنها به چرخه حمل و نقل هوایی باشند.
اوایل پاییز سال گذشته آژانس ایمنی هوایی اروپا (EASA) در بیانهای اعلام کرد در حال بررسی برای بازگشت هواپیمای 737 MAX و صدور گواهینامههای مربوطه برای آن است. در بیانیه مذکور آمده بود که آژانس در گام بعدی خود قرار است تحقیقات مختلفی از جمله یک هفته آزمایش روی شبیهساز اصلاح شده 737 MAX انجام دهد. در این آزمایشها بیش از 70 تست مختلف برای پوششدهی کلیه شرایط عادی و غیرعادی پیشبینی شده است. در واقع به دلیل وجود نقص در بخش پایدارسازی هواپیما، فرایندهای بررسی اصلاحات صورت گرفته از سوی بوئینگ، با حساسیت بیشتری توسط FAA و EASA دنبال میشود.
یکی دیگر از عوامل سقوط پروازهای 737 MAX عدم آشنایی خلبانان با سیستم MCAS عنوان شده است. چرا که این سیستم به دلیل ویژگیهای آیرودینامیکی 737 MAX، مختص این هواپیما طراحی و نصب شده است و خلبانان پیش از این با نحوه عملکرد آن آشنایی زیادی نداشتهاند. طبق گفته خلبانان، در آموزشهای مرتبط با این هواپیما اشاره زیادی به سیستم MCAS و رفتار آن در شرایط مختلف نشده است. حال قصد دارد در مراحل بعدی به بررسی نیازمندیهای آموزشی خلبانان و اطمینان از آموزش کافی آنها در این خصوص بپردازد.
یک ماه پس از نشر این خبر از سوی EASA، کمیته ایمنی حملونقل اندونزی در یک گزارش 322 صفحهای گزارش کارشناسان خود را مبنی بر دلایل سقوط هواپیمای JT610 شرکت Lion Air منتشر کرد. در این گزارش دلیل بروز سانحه ترکیبی از اطلاعات اشتباه در خروجی حسگر AoA، نقص در آموزش خلبانان و همچنین شکاف بین FAA و بوئینگ در اطلاعات مربوط به نظارت بر ایمنی و مسیر طراحی سیستم MCAS عنوان شده است. در این گزارش بهطور خاص یک عامل به عنوان دلیل سقوط هواپیما بیان نشده است، اما یک لیست از 89 یافته توسط کارشناسان برای بروز سانحه آورده شده است.
در گزارش مذکور یک افشای جدید مبنی بر دلیل ارسال اطلاعات اشتباه از سوی حسگر AoA آورده شده است. کارشناسان معتقدند به احتمال زیاد تعمیر نادرست این حسگر توسط یک مرکز تعمیرونگهداری در ایالات متحده باعث انتقال دادهای نادرست از AoA به کامپیوتر کنترل پرواز شده است. ورودیهای نادرست از حسگر AoA به این کامپیوتر میتواند سیستم MCAS را فعال و هواپیما بهطور خودکار دماغه هواپیما را به سمت پایین حرکت دهد.
نمایی از ارتباطات اجزای هواپیمای 737 MAX در رابطه با سیستم MCAS
کارشناسان با بررسی سوابق تعمیر هواپیما با یک مورد مهم مواجه شدند. این سوابق نشان میدهد در اکتبر سال 2017 حسگر AoA سمت راست هواپیما توسط شرکت امریکایی Xtra Aerospace تعمیر شده است. در دستورالعمل این تعمیر آمده است هدف از این تعمیر جلوگیری از ظهور نشانههای سرعت و ارتفاع نادرست روی نمایشگر اولیه پرواز بوده است. دستورالعمل همچنین نشان میدهد برای حل این مشکل یک تیغه فرسوده روی حسگر نصب، آزمایش و کالیبره شده و سپس برای شرکت Lion Air ارسال میشود. در سوابق این تعمیر اطلاعاتی در رابطه با نحوه کالیبراسیون حسگر پیدا نشده است.
اسناد شرکت Lion Air نشان میدهند پس از تعمیر، حسگر AoA تا یک روز قبل از سانحه (28 اکتبر 2018) روی هواپیمای JT610 نصب نبوده است. تا پیش از آن حسگر روی هواپیمای دیگری با نام LNI043 (بوئینگ 737 سری 900) نصب و عملیاتی بوده است، جایی که هواپیمای مذکور مشکلات مشابهی با آنچه در نهایت باعث سقوط JT610 شد، داشته است. جعبه سیاه هواپیمای JT610 نشان میدهد پس از نصب حسگر مذکور، یک اختلاف 21 درجهای بین زاویههای خوانده شده از حسگرهای چپ و راست هواپیما وجود دارد. این اختلاف در زاویه نشان میدهد به احتمال زیاد حسگر توسط شرکت Xtra کالیبره نشده است. تنها یک روز پس از انتشار این گزارش، FAA گواهی پارت 145 شرکت Xtra را باطل اعلام کرد.
تاکنون زمان دقیقی برای بازگشت کامل 737 MAX اعلام نشده است، اما پیشبینی میشود اواسط سال جاری شرکت بوئینگ بتواند موانع پیشرو برای پرواز دوباره این هواپیمای مدرن را حذف کند.
آمادگی شرکتهای بزرگ هلیکوپترسازی برای ورود به بازار حملونقل شهری
روند سریع توسعه هواگردهای عمود پرواز الکتریکی و هیبریدی ([8]eVTOL) وعده ایجاد بازارهای جدید را به صنعتگران داده است. در ادامه میخواهیم برنامه و رویکرد دو تولیدکننده بزرگ هلیکوپتر شامل ایرباس و بل را در مورد ورود به بازار eVTOL شهری بررسی کنیم. هر دو شرکت سرمایهگذاری زیادی در قالب پروژههای عمومی برای حرکت در لبه فناوری و تصاحب بازار حملونقل هوایی شهری داشتهاند.
ایرباس
از چندی قبل ایرباس برای دستیابی به فناوریهای مختلف eVTOL و رسیدن به یک طراحی نهایی، دو پروژه با نامهای هاوانا و سیتیایرباس را آغاز کرده است. پروژه واهانا که در حین گذراندن تستهای نهایی است توسط A3 (یکی از زیرمجموعههای ایرباس در توسعه فناوریهای نوین) مدیریت میشود، در حالی که توسعه سیتیایرباس مستقیما زیر نظر هلیکوپترسازی ایرباس است.
آقای توماس کریسینسکی مدیر بخش تحقیقات و نوآوری در هلیکوپترسازی ایرباس در رابطه با برنامههای این شرکت در توسعه eVTOL میگوید: «ما تصمیم گرفتیم خودمان توسعه و آزمایشها را آغاز کنیم. این مسیری است که انتخاب کردهایم و به مهندسین خود میآموزیم. برای رهبر بودن باید فناوریها را بدست آورد و یاد گرفت چگونه کار را انجام داد».
واهانا یک بالگرد خودکار کوچک است که میتواند یک سرنشین را تا مسافت 50 کیلومتر (حداکثر 100 کیلومتر در نسخه بتا) با سرعت کروز 200 کیلومتر بر ساعت جابجا کند. در نسخه شماره 36 مجله بهطور مفصل در مورد این بالگرد و ویژگیهای آن توضیح دادیم.
در مقایسه با واهانا، سیتیایرباس یک بالگرد بزرگ محسوب میشود که علاوه بر خلبان، میتواند تا 4 مسافر را حمل کند. این بالگرد از 8 موتور الکتریکی 100 کیلوواتی و 4 باتری 140 کیلوواتی استفاده میکند و دارای بیشینه سرعت کروز 120 کیلومتر بر ساعت است. در حال حاضر ایرباس در حال گذراندن تستهای مقدماتی پرواز این بالگرد است و احتمالا معرفی رسمی آن در سال 2023 انجام شود.
بل
شرکت بل در سال 2018 با حذف عبارت هلیکوپتر از نام شرکت خود نشان داد اهدافی فراتر از توسعه و ساخت بالگردها دارد. این شرکت در چند سال اخیر سرمایهگذاری بسیار زیادی روی توسعه فناوریهای eVTOL داشته است و در همین راستا دو پروژه V-280 و بلنکسوس را آغاز کرده است.
بل اعلام کرده است رویکرد توسعه eVTOL در این شرکت رسیدن به فناوریهایی است که بتواند هرچه سریعتر پرواز ایمن در محیطهای شهری را تحقق بخشد. این شرکت پیش از این با توسعه هواپیمای نظامی V-22 با فناوری تیلتروتور نشان داد از پیشتازان صنعت هواپیماهای عمودپرواز است. همچنین بل اخیرا پروژهای با نام APT[9] به منظور توسعه پهپادهای خودکار الکتریکی برای حمل بار در حوزههای تجاری و نظامی را آغاز کرده است.
نکسوس یک هواپیمای هیبریدی با قابلیت پرواز کاملا خودکار است و فناوری تیلتروتور این امکان را ایجاد میکند که پرنده بتواند با سرعت زیاد از حالت بالگردی به هوپیما تغییر وضعیت دهد. سه فن بزرگ در هر سمت این پرنده به راحتی نیروی محرکه لازم برای حمل یک خلبان و 4 مسافر را فراهم میکند. بیشینه سرعت کروز نکسوس 288 کیلومتر بر ساعت و برد عملیاتی آن 240 کیلومتر است. بل اعلام کرده است اواسط سال 2020 بهطور رسمی نکسوس را معرفی و احتمالا از آن برای پروژه تاکسی هوایی شرکت اوبر استفاده شود.
اولین نمایش از نکسوس در نمایشگاه فناوریهای الکترونیک 2019 لاسوگاس
A350 پرچمدار جدید ایرباس
اوایل سال 2019 مدیران ایرباس در کنفرانس سالانه خود اعلام کردند با پایان تولید A380 در آینده نزدیک، A350 پرچمدار هواپیماهای مسافربری این شرکت شده است.
در حالی که A380 به دلیل ایمنی بالا و ظاهر داخلی زیبا نزد مسافران از محبوبیت بالایی برخوردار است، ایرباس نتوانسته است مشتریهای کافی برای آن پیدا کند. اواخر سال 2018 سفارش بیش از 70 فروند از هواپیمای غولپیکر A380 توسط شرکتهای مختلف از جمله هواپیمایی امارات لغو شد. ایرباس اعلام کرد تحویل این هواپیما تا سال 2021 ادامه خواهد داشت و ایرلاینهای دارنده آن تا هنگامی که هواپیما به پرواز خود ادامه میدهد از خدمات تعمیر و نگهداری و پشتیبانی بهرهمند خواهند بود.
شایان ذکر است ایرباس دلیل پایان تولید A380 را مسائل اقتصادی بیان کرده و در حال حاضر تنها 9 سفارش تحویل نشده از این هواپیما وجود دارد. ایرباس پیش از این قصد داشت موتورهای جدیدی برای هواپیمای 525 صندلی خود در نظر بگیرد، اما کاهش استقبال خرید و البته لغو سفارشها، مسئولین این شرکت را متقاعد به اتمام تولید کرد.
کاهش تمایل به سفارش هواپیماهای چهارموتوره بزرگ تنها متوجه شرکت ایرباس نشده و بوئینگ نیز با کاهش سفارش هواپیمای B747-8 مواجه شده است. در حال حاضر تنها سفارش 17 فروند از این هواپیما باقی مانده است و احتمالا بوئینگ نیز به زودی آن را از تولید خارج کند.
با پایان یافتن تولید A380 ما همچنان شاهد استفاده بسیاری از فناوریهای آن در هواپیماهای A350 و A320neo خواهیم بود. به عنوان مثال A380 اولین هواپیمایی بود که از شبکه انتقال داده AFDX و فناوری اویونیک ماژولار یکپارچه استفاده کرد. این فناوریها همچنان به عنوان دو عنصر کلیدی در اویونیک هواپیماهای امروزی محسوب میشوند.
با نزدیک شدن به پایان تولید A380، اکنون هواپیمای A350 به عنوان بزرگترین هواپیمای مسافربری ایرباس شناخته میشود. سال 2018 نسخه جدیدی از این هواپیما با ابعاد بزرگتر (A350-1000) وارد سرویس شد. ایرباس در تولید نسخههای جدید این هواپیما تمرکز زیادی روی کاهش مصرف سوخت، افزایش ایمنی و کاهش بار کاری خلبان دارد.
شایان ذکر است هواپیمایی امارات در حالی که تعداد زیادی از سفارشهای A380 را لغو کرد، حدود 40 فروند A330-900 و A350-900 را ثبت سفارش کرد.
آزمایش فرود خودکار روی یک هواپیمای سبک
یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه فنی مونیخ به همراه گروههایی از چند دانشگاه دیگر آلمان موفق به فرود خودکار و بدون دخالت انسان یک فروند هواپیمای اصلاح شده DA-42 شدند. در این پروژه که C2Land نام دارد، از یک سیستم ناوبری ماهوارهای ترکیبیشده با روشهای تصویری برای قرار دادن هواپیما روی خط مرکز باند فرود استفاده شده است.
برخلاف سیستمهای فرود خودکار که از چند سال قبل روی برخی هواپیماهای مسافربری نصب شدهاند، C2Land ورودیهای ناوبری اینرسی و رادیویی را با اطلاعات ناوبری تصویری ترکیب میکند. مزیت این روش فرود خودکار این است که هواپیما میتواند روی هر نوع باند که با شرایط فیزیکی هواپیما سازگار باشد، بهطور دقیق فرود آید. این در حالی است که روشهای قبلی فرود خودکار هواپیما مستلزم تجهیز فرودگاه به سیستمهای کمک ناوبری همچون ILS هستند و در حال حاضر تعداد محدودی از فرودگاهها به آن مجهز شدهاند.
مدیر پروژه C2Land در مورد این برنامه میگوید: «در دنیای امروز بهرهمندی هواپیماها به سیستمهای فرود خودکار ضروری است، چرا که به زودی شاهد استفاده گسترده از هواپیماهای عمودپرواز الکتریکی (eVTOL) خواهیم بود. علاوه بر این بیشتر هواپیماهای جت امروزی از سیستم کنترل پرواز با فناوری «پرواز با سیم» (FBW) استفاده میکنند، بنابراین بخش سیستمهای فرود هواپیما نیز باید همگام با این فناوریها توسعه یابند. فرود خودکار میتواند بهطور خاص منجر به گسترش بیشتر هوانوردی عمومی و استفاده از هواپیماهای کوچک شود. ما در این پروژه قصد داریم مزایا و قابلیتهای استفاده از فرود خودکار را در هواپیماهای کوچک نشان دهیم.»
سیستم C2Land میتواند در صورت ناتوانی خلبان به ادامه پرواز، بهطور کاملا ایمن هواپیما را در فرودگاه مورد نظر فرود آورد. کاربرد دیگر این سیستم در مواقعی است که فرود دستی هواپیما دشوار خواهد بود یا شرایط آبوهوایی پایینتر از حداقلهای تعیین شده است، در این موارد C2Land میتواند به خلبان در فرود ایمن هواپیما کمک کند.
مهندسین دانشگاه مونیخ از سال 2013 برنامه فرود خودکار را با هدف توسعه یک سیستم کنترل پرواز FBW با قابلیت فرود کاملا خودکار آغاز کردهاند. آنها برای آزمایش طرحهای خود هواپیمای 4 نفره DA42 ساخت شرکت دایموند را درنظر گرفته و یک سیستم کنترل پرواز FBW به آن اضافه کردهاند. این سیستم از طریق محرکهای الکترومکانیکی مجهز به کلاچ با سطوح کنترل هواپیما روی بالها، سکان عمودی و همچنین سیستم کنترل خودکار موتورها در ارتباط است. برای حفظ ایمنی، یک مجموعه کامل از تجهیزات کنترل معمولی هواپیما روی صندلی سمت چپ خلبان در نظر گرفته شده است.
دانشگاه فنی برانشوایگ در این پروژه وظیفه توسعه سیستم ناوبری تصویری را بر عهده دارد. در این سیستم از یک دوربین با نور مرئی و یک دوربین مادون قرمز استفاده شده است و اطلاعات آنها در یک کامپیوتر برای تعیین موقعیت هواپیما نسبت به باند فرود پردازش میشود.
در مرحله اول پروژه C2Land، سیستم ناوبری تنها مبتنی بر اطلاعات GPS تقویتشده با ایستگاههای زمینی (GBAS) بود. کارشناسان پروژه توانستند در سال 2016 هواپیمای DA42 را با این سیستم ناوبری و کنترل پرواز جدید به صورت خودکار روی باند به زمین بنشانند. در مرحله بعد سیستم ناوبری به GPS تقویتشده با ماهواره (SBAS) ارتقاء یافت. پس از آن نیز ناوبری تصویری به سیستم اضافه شد، چرا که امکان دریافت گواهینامه برای سیستم فرود خودکار مبتنی بر GBAS/SBAS در اپروچهای IFR با ارتفاع تصمیمگیری 200 پا وجود ندارد.
تشخیص و تنظیم هواپیما روی خط مرکز باند توسط دوربین با نور مرئی (تصویر سمت راست) و دوربین مادون قرمز (تصویر سمت چپ)
در ماه می سال 2019 اولین فرود خودکار با سیستم ناوبری جدید که ترکیبی از اطلاعات ماهوارهای و تصاویر دوربینهای هواپیما بود، صورت گرفت. در این مرحله از آزمایشها هنوز دستور بازشدن چرخها توسط C2Land انجام نمیشود و خلبان بهصورت دستی این کار را انجام میدهد. با این حال در نسخه فعلی سیستم به خوبی میتواند زمان وقوع این کار را تعیین و آن را به خلبان گزارش دهد. مسئول پروژه اعلام کرده است به زودی قابلیت بازشدن خودکار چرخها نیز به سیستم افزوده خواهد شد. نتایج این آزمایش نشان میدهد سیستم C2Land توانسته است به خوبی از فاصله بسیار دور باند فرود را تشخیص و در زمان مناسب هواپیما را با خط مرکزی باند همسو کند. همچنین کاهش ارتفاع هواپیما نیز بهطور دقیق و لمس چرخها روی باند در مکان درستی انجام شده است. در نسخه فعلی این سیستم اعمال خودکار ترمز هنگام قرارگرفتن هواپیما روی باند وجود ندارد و برنامه بعدی C2Land افزودن این قابلیت به هواپیما خواهد بود.
منابع:
https://www.aviationtoday.com/2019/09/29/easa-clarifies-position-boeing-737-max-return-service/
https://www.aviationtoday.com/2019/02/14/a350-replace-a380-new-airbus-flagship-airplane/
https://www.ainonline.com/aviation-news/general-aviation/2019-08-13/automatic-landing-tested-da42
[1] Electronic Flight Bag
[2] Traffic Information Services – Broadcast
[3] Flight Information Services – Broadcast
[4] Flight Deck Interval Management
[5] Predictive maintenance
[6] Enterprise Asset Management
[7] maneuvering characteristic augmentation system
[8] electric Vertical Take-Off and Landing
[9] Autonomous Pod Transport
ثبت ديدگاه
You must be logged in to post a comment.