飛行機の自動操縦の仕組み

今日の飛行機基本的に自ら飛行するように作られています。それは慰めになると同時に恐ろしい考えでもあります。一方で、飛行機事故の最も一般的な原因は人的ミスであるため、航空機は自動化されるように設計されており、率直に言って人間よりも賢いものであることを知れば安心できます。しかし、潜在的に誤りがあると考えるのも不安です。コンピュータシステム上空30,000フィートでも体を維持してくれます。

良いニュースは、飛行機は冗長性を備えて構築されているため、1 つのシステムに障害が発生した場合でも、別のシステムがバックアップします (航空機の油圧システムのように、バックアップが 2 つある場合もあります)。そして今日の飛行機はスマートです。通常どおりに動作するだけでなく、異常な動作の変化を読み取り、それに応じて調整するようにも設計されています。もちろん、パイロット手動で飛行機を操縦する訓練を受けており、自動操縦ではできないことを処理できるようになっているか。タキシングと着陸を考え、自動システムにルートを計画できるように開始位置と終了位置を含む情報を入力し、そしてもちろん、安っぽいジョーク搭乗手続き。

正確にはどのように機能するのでしょうか?

オートパイロットは、飛行機の運航を自動化するシステムの集合を指します。複雑なコンピューターマトリックスは、ナビゲーション、高度、速度、エンジン推力などの飛行方法を飛行機に伝え、飛行機が空中を移動する力を制御します。これらのシステムが作動すると、人間がフライトの目的地情報を入力した後、自動操縦が飛行ルート、位置、およびナビゲーションに関するデータを選択し、ナビゲーションは、ユーザーが搭載しているのと同じ GPS テクノロジーを利用します。携帯電話そして最適化された飛行計画を吐き出します。これにより、パイロットは飛行中ずっと手を使わずに過ごすことができます。

最初の初歩的な自動操縦システムは、1912 年にスペリー社が飛行を開始した頃まで遡ることができます。まっすぐ飛ぶ飛行機パイロットの制御なしで。この開発は、今日私たちが知っている空の旅の方向性を定め、場合によっては飛行や戦闘の他の側面に集中するための精神的および物理的なスペースをパイロットに与えたので、重要なものでした。第二次世界大戦後、米国は自力で離着陸できる航空機、F-5戦闘機を製造した。

飛行機が離陸したとき、仕事はまだ始まったばかりです。

現在の自動操縦ははるかに洗練されており、20 人以上が座れるほとんどの飛行機には自動操縦システムが搭載されています。コンピューターベースの 3 軸システムは、飛行、離陸、上昇、高度巡航、降下、進入、着陸という飛行の個別の段階を制御します。（連邦航空局はパイロットに次のことを義務付けています）「実践」飛行機が高度 500 フィート未満で離陸および着陸する場合）パイロットは依然として手動で飛行機を着陸させます。99パーセント現在では、自動操縦技術と新しい空港インフラにより、より自動化された着陸が可能になり、視界が悪い場合や悪天候の場合に特に役立ちます。

システム自体は負のフィードバックループで動作します。つまり、航空機のさまざまなメカニズムからデータを受信し、別の動作に応じて特定の動作を抑制することで応答します。たとえば、自動操縦は航空機を水平位置に維持するように設定されています。翼が水平でなくなった場合、自動操縦装置はそれを伝えるデータを受け取り、問題を修正するために作動します。翼が水平になるとループが閉じ、通信は実質的に停止します。これは、ステアリング、速度、高度など、飛行機の飛行中のすべての機能で繰り返されます。これらすべてはパイロットが何もすることなく行われますが、パイロットは問題や矛盾がないか注意深く監視しています。

パイロットは常に警戒を続けることが期待されており、たとえば自動操縦に不具合がある場合や手動着陸を行う場合など、いつでも自動操縦を修正したり解除したりすることができます。問題を解決するために手動モードに切り替えるか、航空機の種類によって異なりますが最低 80 フィートの最低高度に達する前に限り、パイロットが自動操縦をいつオフにすべきかについては特に指定はありません。地面の上。

飛行機が手動で操縦されているときは、一般に揺れが大きくなるため、それがわかります。基本的に、飛行機を操縦するコンピューターは、人間よりも多くのタスクをより迅速かつ効率的に実行できます。そのため、たとえば、突風で角度が狂った場合、パイロットが手動で飛行機を操縦している場合、水平にするのに 30 秒かかる場合がありますが、自動操縦はその半分の時間未満で飛行機の角度を検出して修正できるため、時間の感覚が短くなります。シェイクしたアイスティーのようなもの。

それでは、パイロットは時代遅れになってしまうのでしょうか？

完全にではありません。「オートパイロットはパイロットがコックピットの作業負荷を管理するのに役立つ便利なツールですが、継続的な監視が必要であり、パイロットは予想通りの適切な動作を確認するために通常のコックピットのクロスチェックを継続する必要があります」とAOPA航空安全研究所のエグゼクティブディレクター、リチャード・マクスパデン氏は語る。コンデナストトラベラー。

パイロットは手動で飛行機を操縦するよう訓練を受けており、毎月手動で飛行する人もいます。それでも、自動化によってパイロットが実際の飛行方法を知ることに慣れてしまうのではないかという懸念がある。実際、連邦航空局は、報告書を発行しました2016年1月には、定期的な手動パイロット訓練に関する業界基準が欠如していることを批判し、より厳格な基準を求めた。