Avtopilot - MIHA PALČIČ

Avtopilot je sistem namenjen nadzoru nad vozilom. Najširjše je v uporabi v letalstvu za nadzor letal in se uporablje za avtomatičen nadzor nad smerjo, hitrostjo, višino in še mnogimi drugimi možnostmi letala. Avtopiloti obstajajo tudi v čolnih, potniškiv in vojaških raketah, pojavljajo pa se tudi vedno boljši avtopiloti v avtomobilih. V tem članku se bom posvetil avtopilotom za letala, saj so najbolj razširjeni in izpopolnjeni. Avtopilot prevzame nadzor nad letalom da se lahko pilot posveča bolj pomembnim nalogam kot so pregled poti in vremena ter nadzorovanje drugih funkcij letala. Vendar pa avtopilot ne zamenja pilota, temveč le prevzame nadzor nad pilotiranjem letala in mora zato v kabini biti prisoten vsaj eden od pilotskega osebja, saj se avtopilot ni zmožen odzivati na nekatere nepričakovane situacije. Večino časa je avtopilot zmožen sam upravljati letalo in mora v najboljšem primeru pilot prevzeti nadzor nad letalom samo med vzletom in pristankom.

Zgodnji razvoj in prvi avtopiloti

 

Pred pojavom avtopilota je moral pilot med celim poletom letalo posvečati polno pozornost, kar je vodilo do pomankanja koncentracij in utrujenosti, saj so nekateri poleti trajali po več ur. Prvega avtopilota je leta 1912 razvilo podjetje Sperry Corporation. Avtopilot je bil povezan z giroskopom in merilcem višine ter je s hidravličnim sistemom, ki je nadzoroval zakrilca na letalu. Ta avtopilot je lahko sam pilotiral letalo tako da je letelo naravnost na konstantni nadmorski višini in je tako močno razbremenil pilota. S pomočjo ameriške vojske so do leta 1930 razvili že boljši model, ki je bil uporabljen v vojaških letalih in jih je piloteral po več ur. Postopoma so dodajali nove algoritme in naprave, ki so omogočile da je avtopilot deloval tudi ponoči in v salbem vremenu. Leta 1947 je letalo tipa C-54 preletelo atlantski ocean samo z avtopilotom, ki je tudi vzletel in prisal letalo.

Avtopiloti danes

 

Slika 1: kontrolna plošča avtopilota v Airbusu A340

Danes so avtopiloti vgrajeni v večino letal, le nekatera starejša in manjša letala jih nimajo, saj ve avtopilot predpisan za vsa nova letala z več kot dvajsetimi sedeži. Obstajajo tri osnovne vrste avtopilota: eno, dvo in tri osovni avtopilot. Enoosovni nadzoruje le rotiranje letala po njegovi osi, dvoosovni omogoča še nadzor nad naklonom, triosovni pa lahko letalo obrača še levo in desno. Ta avtopilot je najbulj pogost v letalski industriji saj omogoča popoln nadzor letala v zraku. Avtopilot pa ne more opreavljati vožnje po tleh ter vzleta in pristanka.

Slika 2: tri osi letala

 

Delovanje

 

Za popoln nadzor nad letalom se danes uporabljajo zelo zapleteni programi. Program zbira podatke o lokaciji, višini in hitrosti z napravami nameščenimi na letalu, ker pa se lahko te naprave okvarijo je pilot ves čas v stiku z njemu najbližjo nadrorno postajo, ki pilotu sporoča podatke, ki jih pridobijo s pomočjo radarskih sistemov. Pilot in operater stalno preverjata če se podatki in meritve na letalu ujemajo s tistimi od radarja. Če pilot ugotovi da so njegove naprave pokvarjene, potem izklopi avtopilota ter prevzame nadzor in se orientira s pomočjo operaterjevih podatkov.
Program s pomočjo v naprej določenih podatkov, ki mu določijo cilj ter vseh podatkovter podatko, ki jih sproti izmerja nato nadzoruje hidravlična zakrilca, moč motorjev, nagib letala ter količino goriva v tankih. Ker lahko glede na situacijo prilagodi koliko goriva, ki teče v posamično turbino in lahko pretaka gorivo iz enega krila v drugo lahko zmanjša porabo goriva.
Nesreče povazene z avtopilotom
V zadnjih nekaj desetletjih ko se je ratširilo komercialno letalstvo in uporaba avtopilotov se je zgodilo tudi nekaj nesreč ki so bile povezane z avtopilotom. Leta 1994  je Aeroflotov let 593 strmoglavil po tem ko je eden od pilotovih otrok, ki ju je pilot spustil v kabino nevedoma izklopil avtopilota. Ker se je pilot zanašel na avtopilota je prepozno spoznal da je letalo zašlo s poti in se začelo spuščat in se nato zaletelo. V nesreči je umrlo vseh 75 potnikov in članov posadke. Ena bolj nedavnih nesreč je nesreča Germanwingsovega leta 9525 pri kateri se je kopilot zaklenil v kabino in v kopilota vnesel napačno višino. Zato se je letalo začelo spuščati in se je zaletelo v goro pri čemer je umrlo vseh 150 potnikov in članov posadke.
Prihodnost avtopilotov
Avtopiloti postajajo vedno boljši in in se lahko hitreje in bolje odivajo nepredvidene situacije, pri čemer nekatere ljudi še vedno skrbi da avtopiloti niso dovolj varni. Čeprav pa letalske avtopilote vedno bolj izpopolnjujejo jih drastično ne morejo spremeniti. Veliko bolj so zanimivi avtomobilski avtopiloti, ki so se začeli razvijati šele v zadnjem desetletjo. V primerjavi z letalskimi avtopiloti ki se razvijajo že okoli sto let imajo avtomobilski še dolgo pod do take razvitosti, ko bi jih vgrajevali v vse nove avtomobile.

Službe

Avtopilot je narejen posebej da pomaga pilotu, vendar pa je za razvoj avtopilotskih sistemov pomembnih veliko zazličnih ljudi. Za razvoj so potrebni programerji, električni inžinirji, inžinirji s področja letalstva ter drugi strokovnjaki s področja letalstva.

Viri

 

Autopilot [online]. 2003. [Datum zadnjega spreminjanja 22.7.2015]. [citirno 17.11. ob 16.55]Dostopno na spletnem naslovu: https://en.wikipedia.org/wiki/Autopilot

Aeroflot flight 593 [online]. 2014. [Datum zadnjega popravljanja 8.11.2015].[citirano17.11 ob 17.00] Dostopno na spletnem mestu: https://en.wikipedia.org/wiki/Aeroflot_Flight_593https://en.wikipedia.org/wiki/Aeroflot_Flight_593
Slika 1: Kiko Alario Salom: The modern flight control unit of an Airbus A340 [online] Dostopno na spletnem naslovu: https://www.flickr.com/photos/superkas83/8459426606/sizes/k/https://www.flickr.com/photos/superkas83/8459426606/sizes/k/
Slika 2: Auawise: Yaw axis.svg. [online] Dostopno ne spletnem naslovu: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Yaw_Axis.svghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Yaw_Axis.svg