Автопилот становится практическим элементом коммерческой авиации, а тем более авиации служебной и военной. Если раньше использование САУ требовало от пилота знания РЛЭ или ИЛЭ и основ аэродинамики, сегодня это уже во многом архаика. Автопилот стал интуитивно понятным, легким в прямом и переносном смысле, миниатюрным и сверхнадежным. Ему теперь подвластны режимы полета, которые раньше были табу.
Есть военные решения, связанные с живучестью (более дорогие и громоздкие) и продукция от известных разработчиков бортового оборудования для средних и легких вертолетов, вплоть до самых популярных «Робинсонов». Пока это еще остается довольно дорогой опцией, как и раньше. Но теперь автопилот уже более распространен, и даже многие частники просто не мыслят без него полеты.
Автопилот StableLight сделает хорошую вещь лучше
Зависание на большинстве легких вертолетов – непростая задача. Вручную укротить неустойчивое транспортное средство с четырьмя сильно связанными осями управления, очень сложно. Автоматизация упростила задачу в большей части авиации, но до сих пор автопилот настолько широко не проникал в мир легких вертолетов.
Все изменилось с появлением StableLight компании Thales, объединившейся с компанией StandardAero, чтобы сертифицировать и продавать свой новый автопилот для коммерческих вертолетов легкого класса. Пока им будут оснащаться только AS350 (в новой классификации Н125) с многофункциональными дисплеями VEMD. При этом, интеграция не требует широкого списка обязательного оборудования. На борту многих вертолетов уже имеются GPS-навигаторы, комбинированной или независимой системы ADAHRS и радиолокационные высотомеры.
Установка StableLight добавляет примерно 18 кг веса. Впечатляет тот факт, что комплект состоит менее чем из дюжины компонентов. Никаких дополнительных предполетных тестов проводить не требуется. После включения система выполняет самодиагностику и сразу готова к работе. В полете автопилот дает полную свободу двух рук, что характерно для более крупных вертолетов.
Система включается в режиме SAS (балансировка вертолета в движении). Причем, даже сложные условия и полное отсутствие навыков не влияют на наведение. Элементы управления чувствительны, а естественное демпфирование минимально. Машина становится более предсказуемой и простой в управлении.
На режиме ATRM (стабилизация ориентации) переключатель триммера выбирает новое исходное положение и отключается при перемещении ручки управления циклическим шагом несущего винта. Ручной полет в режимах SAS или ATRM пилоты характеризуют как «прозрачный». Функция удержания курса позволяет снять ноги с педалей. Режимы стабилизации скорости по GPS (VHLD) и высоты по радиовысотомеру (RHT) работают идеально.
Разработчики сделали акцент на свободном зависании. Если задать поперечную скорость 18,5 км/ч, а затем нажать кнопку «обнуления» VHLD, реакция будет немедленной. Скорость плавно снизится в течение 10 секунд и примерно 30 метров.
Алгоритмы управления системы явно настроены на плавность, несколько в ущерб маневренности. В системе отсутствует опция предварительного выбора параметров полета. Обратной стороной простоты StableLight является то, что можно подключить систему для отслеживания воздушной скорости, но она ее не отображает. Это своего рода компромисс для полетов по VFR.
Но этот автопилот обладает инстинктом выживания. У него неплохо реализован режим ухода на второй круг, он позволяет программировать профиль путевой скорости и высоты подхода к точке зависания.
Подводя итог, можно сказать, что установка автопилота StableLight дает для AS350 три вещи: облегчит управление, сделает его более безопасным и позволит выполнять новые задачи. Предполагается, что установка будет в пределах компетенции любого квалифицированного специалиста по авионике. А в перспективе, планируется охватить весь рынок легких вертолетов.
В Великобритании сертифицирован автопилот для Bell 505
Однако раньше, чем о самом массовом в классе вертолете «Экюрель», в середине прошлого года объявлялось о получении Bell сертификата Управления гражданской авиации Великобритании (CAA) на автопилот Genesys HeliSAS. При этом Bell 505 еще и на полтонны легче Н125. Автопилот Genesys должен снизить рабочую нагрузку для пилотов 505-й модели, повысить комфорт пилота при продолжительных полетах и оказать помощь в случае непреднамеренного попадания в условия плохой видимости.
Автопилот доступен в двух- или трехосевой конфигурации: первая включает управление по тангажу (стабилизация высоты, IAS) и по крену (удержание HDG, NAV, режим вертикальной навигации), а трехосная версия добавляет управление по рысканию.
Кроме того, функционал включает:
- Повышение устойчивости при автоматическом возврате в горизонтальный полет на всех скоростях в случае неблагоприятного крена или тангажа.
- Обеспечение устойчивости на всех этапах полета.
- Защиту от чрезмерных превышений и падения скорости.
Благодаря авионике Garmin, двигателю с FADEC и новому автопилоту, Bell 505 может стать самым передовым легким одноместным летательным аппаратом на рынке. Напомним, сегодня более 300 Bell 505 эксплуатируются более чем в 55 странах на всех шести континентах.
Расширенные возможности боевого вертолета
Новый пилотажный комплекс ПКВ-8-35, созданный Саратовским Конструкторским бюро промышленной автоматики, позволяет Ми-24П/35П находиться в автоматическом режиме от взлета до посадки. Вертолет получает возможность выполнения выхода на заданную высоту, автоматического ухода с высоты висения или малых скоростей, гарантируя при этом набор высоты и скорости. Благодаря системе встроенного контроля обеспечивается непрерывная проверка работоспособности системы и фиксация отказов.
Этот российский автопилот получил дополнительное обозначение 35 (для ударных Ми-24П/35П), а базовая версия этого автопилота создавалась для Ми-8АМТ и теперь стандартно устанавливается на арктический гражданский АМТ, выпуск которого в гражданском исполнении уже начался.
Еще одно преимущество – обеспечение прецизионной стабилизации основных параметров полета: углов крена, тангажа, рыскания, заданного путевого угла и курса, приборной скорости, малых скоростей, вертикальной скорости, величины отклонения от ЛЗП и заданного курса при полете по заданному маршруту. При этом пилотажный комплекс предусматривает возможность дополнительного наращивания функционала для специализированных режимов.
Особенностью этой машины является специальная система подогрева агрегатов трансмиссии, позволяющая запускать двигатели в условиях длительного воздействия отрицательных температур. Кроме того, на вертолете применены улучшенная теплозащита и дополнительные топливные баки. Также возможна установка системы приводнения. Дальность составляет 1400 км, а продолжительность полета – до 7 часов.
В оснащение входят пилотажный комплекс вертолета ПКВ-8, спутниковая навигационная система для командира и второго пилота, метеорадиолокатор 8А-813К, новейшая навигационно-посадочная аппаратура и допплеровский измеритель скорости и угла сноса CMA-2012C(R). Ми-8АМТ несомненно будет востребован у компаний и государственных структур, работающих в арктических условиях.
Ясно, что пилотажные комплексы такого класса должны быть в скором времени адаптированы для легкой техники, такой как «Ансат», крайне требовательного к безопасности полетов в рамках выполнения санитарных миссий.
Стоит отметить развитие проекта DARPA для «Черных Ястребов». Они еще только собираются испытывать автопилот нового поколения (фактически полностью автономную систему), но уже рассказывают, что от него ожидают.
Беспилотный армейский робот Black Hawk
Испытание вертолета с опциональной автономной системой управления полетом (OPV) было перенесено на февраль 2022. По словам представителя Армии США, дата назначена на конец месяца, если позволит погода.
Тестирование OPV проводится более двух лет, но при этом пилоты пока еще не разу не оставляли вертолет одни на один с системой в воздухе. На этот раз американцы все-таки планируют удалить пилотов из кабины Black Hawk и позволить ему полетать самостоятельно. Тестовый вертолет поможет тестировать сценарии доставки запасов для армейских подразделений на передовой гораздо большей массы, чем могут используемые сегодня беспилотники.
OPV Black Hawk имеет автономный мозг, называемый системой автоматизации работы летного экипажа в кабине. На UH-60A, одной из старейших моделей Black Hawk на армейском вооружении, компания ALIAS установила полнофункциональную систему электронного управления полетом.
Вполне возможно, что роботизированный «Блэк Хок» без людей на борту сможет в конечном итоге доставлять продовольствие, боеприпасы, воду и другое снаряжение войскам, а затем выполнять медицинскую эвакуацию тяжелораненых.
И это будущий потенциал Армии США в выполнении рискованных миссий и фронт разработок для авиационных КБ стран-конкурентов. Рассматриваются также другие варианты использования автономных летательных аппаратов. Но также пока лишь виртуально. Например, во время учений Project Convergence 21 (моделирование способности ВС США действовать вдоль стратегической цепочки островов в Южно-Китайском море) с вертолета были «запущены» и управлялись беспилотники ALTIUS 600, собиравшие разведывательные данные для наземных войск.
Sikorsky испытывала Matrix на своем Sikorsky Autonomy Research Aircraft (SARA) — модифицированном S-76B и работала с DARPA над модернизацией комплекта для опционально пилотируемого UH-60A. Компания надеется, что комплект ALIAS будет использоваться на других платформах вертолетов, имеющихся на вооружении Армии США.
Новые разработки помогают вывести управление вертолетами на новый уровень, расширить эксплуатационные возможности, повысить их конкурентоспособность и безопасность полетов. Хороший автопилот не только снижает рабочую нагрузку, он позволяет выполнять совершенно новые задачи. В том числе, без участия пилотов. Это и настоящее, и будущее авиации.
