Otkako su se braća Wright pojavila u zraku, zrakoplovstvo je jedno od inženjerskih područja koje se najbrže mijenjalo.
U početku su piloti upravljali avionima isključivo instinktom i vještinom.
Ali kako je zrakoplovna tehnologija postajala bolja, tako su postajali sve bolji i sustavi koji moderne avione drže u zraku.
Avionika je dio inženjerstva koji se bavi projektiranjem, izgradnjom i održavanjem elektroničkih sustava koji kontroliraju sve, od motora aviona i kontrola leta do komunikacijskih i navigacijskih sustava.
Moderno letenje ne bi bilo moguće bez avionike.
U ovom ću članku govoriti o fascinantnom svijetu avionike i objasniti zašto svaki ambiciozni inženjer mora znati za njega.
Uvod u avioniku
Formalna definicija:
Dizajn i proizvodnja električnih i elektroničkih uređaja u zraku; pojam je izveden iz zrakoplovne elektronike.
Uvod u zrakoplovnu elektroniku u inženjerstvu
Avionika je kombinacija riječi "zrakoplovstvo" i "elektronika". To je naziv za električne sustave koji se koriste u avionima, svemirskim brodovima i satelitima koje je napravio čovjek.
Ovi sustavi su vrlo važni za moderne zrakoplove jer pomažu u stvarima kao što su kontrole motora, sustavi kontrole leta, navigacija, komunikacije, sustavi osvjetljenja, otkrivanje prijetnji, sustavi goriva, elektrooptički (EO/IR) sustavi, vremenski radar, monitori performansi, i više.
Cilj ovog članka je dati opći pregled avionike i njezinih različitih dijelova.
Navigacijski sustavi
Navigacija je jedan od najvažnijih sustava avionike koji se koriste u modernim avionima.
Navigacijski sustavi pomažu pilotima da shvate gdje se nalaze iznad površine Zemlje i dovedu avion kamo treba ići.
U prošlosti su zrakoplovi koristili radio i inercijalne navigacijske programe na zemlji. S druge strane, moderna avionika daleko je dogurala i sada koristi satelitske sustave poput GPS-a i WAAS-a za pružanje preciznijih i pouzdanijih podataka o lokaciji.
Moderna avionika ima dodatne dijelove koji su im dodani kako bi se poboljšala pouzdanost navigacijskih sustava.
Na primjer, GPS se koristi kao glavni način za pronalaženje puta, a radio se koristi kao rezerva u slučaju nužde.
To osigurava da će zrakoplov i dalje biti siguran čak i ako glavni navigacijski sustav prestane raditi.
Regulatorni zahtjevi
Prije polijetanja, Savezna uprava za zrakoplovstvo (FAA) zahtijeva da svi zrakoplovi imaju instaliran sustav avionike.
Pravila osiguravaju da sustavi avionike u zrakoplovu zadovoljavaju određene sigurnosne standarde i da su u tijeku s najnovijom tehnologijom.
FAA također zahtijeva da se sustavi avionike redovito pregledavaju i popravljaju kako bi bili sigurni da rade.
Avionički sustavi i uređaji
Funkcije zrakoplovnih sustava
Avionički sustavi u zrakoplovima rade mnogo različitih stvari, kao što su:
- Kontrole motora: kontrola i upravljanje motorima aviona.
- Sustavi kontrole leta: osiguravaju da se zrakoplov kreće i ide u pravom smjeru.
- Navigacija: otkrivanje gdje i kako je avion
- Komunikacije: omogućuju vam da razgovarate s drugim zrakoplovima i stanicama na zemlji.
- Snimači leta: Bilježe informacije o letu kako bi se mogli pogledati nakon nesreće.
- Sustavi rasvjete: omogućuju letovima da uzlijeću i slijeću davanjem svjetla.
- Otkrivanje prijetnji: pronalaženje mogućih prijetnji i obavještavanje posade o njima.
- Sustavi goriva: upravljanje i praćenje količine potrošenog goriva.
- Elektrooptički i infracrveni (EO/IR) sustavi: pomažu pilotima da bolje vide u uvjetima slabe vidljivosti.
- Vremenski radar: određivanje i pokazivanje kakvo je vrijeme.
- Monitori performansi: praćenje i prikazivanje podataka o tome kako zrakoplov radi.
Lokacija zrakoplovnih sustava
Avionička oprema obično se nalazi u kokpitu zrakoplova.
Kokpit je mjesto gdje se nalaze kontrola, nadzor, komunikacija, navigacija, vremenska prognoza, sustav protiv sudara i drugi sustavi.
Osnovni sustav avionike sastoji se od nekoliko dijelova, kao što su komunikacija, navigacija, upravljanje zaslonom, reflektori na policijskim helikopterima i drugi.
Protokoli podatkovne sabirnice avionike
Protokoli zrakoplovne podatkovne sabirnice koriste se u mrežama zrakoplova za povezivanje sustava avionike vojnih i komercijalnih zrakoplova.
Ovi protokoli omogućuju različitim sustavima da komuniciraju i dijele informacije, što je bitno za učinkovite i sigurne operacije leta.
Izvori električne energije
Većina zrakoplova koristi sustave istosmjerne struje od 14 ili 28 volti za napajanje svoje avionike.
Ali veći i složeniji zrakoplovi koriste izvore izmjenične struje s višim naponom za napajanje svoje avionike.
Avionika i zrakoplovna sigurnost
Avionika je važan dio sigurnosti i učinkovitosti u zrakoplovstvu jer zrakoplovima daje instrumente i elektroniku koji su im potrebni za izbjegavanje ili suočavanje s opasnostima, navigaciju, komunikaciju i dobar rad.
Suvremeni sustavi avionike nude rješenja koja zahtijevaju puno računalne snage za dulje, sigurnije i učinkovitije letove u bilo kojem zračnom prostoru ili vremenskim uvjetima.
Poboljšanje planiranja leta i aplikacija za uzbunjivanje
Tehnologija zrakoplovne elektronike također može pomoći komercijalnim zračnim prijevoznicima, korporativnom zrakoplovstvu i operacijama helikoptera da poboljšaju planiranje leta i uzbunjivanje dajući točne vremenske informacije unaprijed.
Ove informacije mogu pomoći u smanjenju gubitaka i učiniti stvari sigurnijima dopuštajući dispečerima da odaberu alternativne rute koje troše najmanje plina i imaju najmanje šanse da ih loše vrijeme pokvari.
Također, piloti svojim putnicima mogu pružiti bolje iskustvo kada točno znaju što mogu očekivati od vremenskih prilika i kada ih mogu očekivati.
Povećanje sigurnosti
Piloti mogu izbjeći moguće sudare i druge opasnosti dobivanjem informacija od drugih zrakoplova i sustava na zemlji.
Sustavi za uzbunjivanje u prometu i izbjegavanje sudara (TCAS) koriste tehnologiju avionike kako bi obavijestili pilote kada su drugi zrakoplovi u blizini i pomogli im u izbjegavanju mogućih sudara.
Sigurnost zrakoplova i njegovih putnika također ovisi o meteorološkim radarima i satelitskim navigacijskim sustavima.
Budućnost zrakoplovne elektronike
Očekuje se da će se zrakoplovna tehnika mnogo promijeniti u sljedećih nekoliko godina, zahvaljujući poboljšanjima u tehnologiji koja će dovesti do jednostavnijih sučelja, zaslona osjetljivih na dodir, senzora i automatizacije.
Ova poboljšanja učinit će pilote sigurnijima i svjesnijima svoje okoline.
Napredak u sposobnostima zrakoplovne elektronike
Avionika se brzo mijenja s novim tehnologijama poput bespilotnih letjelica, umjetne inteligencije, biometrije, robotike, blockchaina, alternativnih goriva i električnih letjelica.
Do 2036. Zrakoplovna industrija želi gotovo udvostručiti broj putnika i tereta.
To će zahtijevati nove tehnologije i načine obavljanja poslova kako bi se zadovoljila potražnja.
To bi moglo uključivati veće zaslone na pilotskoj kabini, alate koji olakšavaju vidljivost u mraku i senzore koji mogu vidjeti kroz oblake ili maglu.
Povezivost u kokpitu
Tijekom sljedećih pet godina način na koji se povezivost koristi u kokpitu vjerojatno će se promijeniti.
Operacije temeljene na putanji i poboljšana podatkovna veza postat će uobičajenije.
Te će tehnologije pomoći pilotima da bolje predvidi i reagiraju na promjene u vremenu, zračnom prometu i drugim stvarima koje utječu na operacije leta.
Napredak u sustavima bespilotnih letjelica
Tijekom sljedećih deset godina, tehnologija za sustave bespilotnih letjelica također će vjerojatno postati bolja.
Textron Systems i druge tvrtke rade na novim značajkama za ove sustave, koje bi mogle olakšati korištenje bespilotnih letjelica u širokom rasponu situacija.
Promjene na tržištima zrakoplovstva
Također se očekuje da će se zrakoplovna tržišta diljem svijeta dosta promijeniti do 2025. Godine.
Očekuje se da će Kina prestići SAD kao najveće svjetsko tržište za zračni promet, a očekuje se da će Indija napredovati sa sedmog mjesta na treće.
Ove bi promjene mogle natjerati zrakoplovne tvrtke da se više međusobno natječu dok traže načine da se razlikuju od svojih suparnika.
Također, mogli bismo na nebu vidjeti nove zrakoplove tvrtki poput Eviation Alice koje proizvode električne avione koji su odobreni za komercijalnu upotrebu.
Obuka i certificiranje zrakoplovne tehnike (primjer SAD-a)
Da biste postali tehničar ili inženjer avionike, morate završiti program obuke koji traje oko 2000 sati i uključuje praktično iskustvo.
Savezna uprava za zrakoplovstvo (FAA) mora odobriti program obuke, a kandidat također mora dobiti vjerodajnicu za konstrukciju zrakoplova i pogonsko postrojenje (A&P).
Propisi FAA također kažu da kandidat mora imati najmanje 18 godina, dobro govoriti engleski i položiti pismene, usmene i praktične testove.
Specijalizacija u različitim ulogama
Tehničari avionike mogu, između ostalog, biti tehničari na stolu, stručnjaci za rješavanje problema u sustavu ili linijski tehničari.
Svaka uloga zahtijeva drugačiji skup vještina i iskustva, pa bi kandidati trebali potražiti pravu obuku kako bi zadovoljili potrebe uloge koju žele.
Mogućnosti za nastavak karijere u zrakoplovnoj tehnici
Tehničari avionike mogu dobiti posao samo sa završenom srednjom školom ili ekvivalentom i učiti na poslu.
Također bi mogli steći diplomu suradnika ili prvostupnika u automobilskoj tehnologiji, zrakoplovstvu ili elektrotehnici.
Različite škole i razine diploma imaju različite zahtjeve za svaki obrazovni put.
Vještine za karijeru u avionici
Tehničari zrakoplovne tehnike uvijek moraju pokazivati stvari poput pažnje na detalje, pouzdanosti i sposobnosti analitičkog razmišljanja.
Tehničari zrakoplovne elektronike trebaju poznavati stvari kao što su FAA, ručni alati i električni sustavi, ali također moraju biti sposobni kritički razmišljati i rješavati probleme kako bi riješili probleme kada se pojave.
Da bi posao u polju prošao dobro, potrebno je i dobro micati rukama i očima te dobro paziti na detalje.
Komunikacija i timski rad
Tehničari zrakoplovne tehnike često rade u timovima, stoga moraju biti sposobni dobro komunicirati i slagati se s drugim ljudima.
Možda će također morati objasniti komplicirane tehničke informacije drugim članovima tima, pilotima ili osobama u kontroli zračnog prometa, stoga je sposobnost dobrog govora i pisanja važna.
Komunikacija je vrlo važna u mnogim poslovima u zrakoplovstvu, kao što su letačka posada, kabinsko osoblje i kontrola zračnog prometa, gdje može biti pitanje života i smrti jasno prenijeti poruku.
Timski rad posebno je važan u zrakoplovnoj mehanici i inženjerstvu, gdje ljudi s različitim vrstama tehničkih vještina moraju raditi zajedno kako bi bili sigurni da su komplicirani sustavi i strojevi u dobrom stanju.
Fizička izdržljivost i prilagodljivost
Fizička izdržljivost i spretnost također su važni za tehničare avionike, budući da će možda trebati raditi u skučenim prostorima, penjati se po ljestvama ili raditi na visinama te obavljati zadatke koji se ponavljaju dulje vrijeme.
Također, budući da se zrakoplovna tehnologija uvijek mijenja, tehničari avionike moraju biti fleksibilni i voljni naučiti nove vještine i tehnologije kako bi išli u korak s industrijom.
Crte osobnosti
Većina tehničara avionike su praktični ljudi koji vole raditi vani ili na projektima koje mogu napraviti vlastitim rukama.
Također su skloni biti istraživački, što znači da su vrlo znatiželjni i često vole biti sami.
Tehničari zrakoplovne tehnike dobro prolaze na testu društvene odgovornosti, što pokazuje da žele poštene rezultate i da im je stalo do ljudi općenito.
Također imaju tendenciju postizanja visokih rezultata na ljestvici savjesnosti, što znači da su metodični, pouzdani i obično planiraju stvari unaprijed.
Video: Što radi inženjer ili tehničar zrakoplovne elektronike?
Savjet: Uključite tipku titlova ako vam je potrebna. Odaberite "automatski prijevod" u gumbu postavki, ako niste upoznati s engleskim jezikom. Možda ćete prvo morati kliknuti na jezik videozapisa prije nego što vaš omiljeni jezik postane dostupan za prijevod.
Plaća tehničara zrakoplovne tehnike
Podaci o plaći
Ovisno gdje gledate, prosječna plaća za tehničara avionike može biti različita.
Na primjer, prema Zavodu za statistiku rada (BLS), srednja godišnja plaća za tehničare avionike u Sjedinjenim Državama iznosila je 66 440 USD od svibnja 2020.
Prosječna plaća tehničara avionike je 55.545 dolara godišnje ili 26,7 dolara po satu.
U ovom području, 10% onih koji najviše zarađuju zarađuju u prosjeku 75.000 dolara ili više godišnje.
Lokacija također može utjecati na to koliko tehničar za avionsku elektroniku može očekivati da zaradi, a najviše plaćene države su Washington, Kalifornija, Nevada, Aljaska i Oregon.
Čimbenici koji utječu na plaću
Neke od stvari koje mogu utjecati na plaću tehničara avionike su njihova razina obrazovanja, njihove specifične radne dužnosti i odgovornosti, vrsta zrakoplova na kojem rade (kao što je komercijalni, vojni ili privatni) i potražnja za njihovim vještinama u tržište rada.
Na plaću tehničara također može utjecati veličina tvrtke za koju rade i svi dodatni certifikati koje steknu.
Ostala razmatranja plaće
Važno je napomenuti da tehničari avionike mogu biti plaćeni po satu ili mjesecu, a neki mogu dobiti dodatni novac kao što su prekovremeni rad ili bonusi.
Prema BLS-u, proizvodnja zrakoplovnih proizvoda i dijelova, redoviti zračni prijevoz i aktivnosti podrške za zračni prijevoz najviše se plaćaju tehničarima za avioniku.
Na kraju, važno je upamtiti da na podatke o plaćama mogu utjecati ekonomski čimbenici i čimbenici specifični za industriju te da pojedinačna primanja mogu varirati ovisno o nizu čimbenika.
Čimbenici koji utječu na troškove zrakoplovne elektronike
Avionika je skupa zbog niza stvari, kao što su:
Trošak materijala
Kada je riječ o dijelovima avionike, preciznost je vrlo važna.
Avionički sustavi trebaju mikromehaničke dijelove, magnetometre i druge složene dijelove kako bi radili onako kako bi trebali.
Ovi specijalizirani materijali i dijelovi su skupi i zbog toga cijena avionike može znatno porasti.
Rad košta
Za izradu, instalaciju i popravak sustava avionike potrebni su tehničari i inženjeri s puno obuke.
To je zato što su sustavi avionike komplicirani i njima trebaju upravljati, održavati i popravljati ljudi sa posebnim znanjem i vještinama.
Zbog toga plaće ovih kvalificiranih radnika mogu povećati troškove avionike u cjelini.
FAA certifikat
Savezna uprava za zrakoplovstvo (FAA) ima stroga pravila o tome kako se moraju graditi i održavati sustavi avionike koji rade u nacionalnom sustavu zračnog prostora.
Certifikacija FAA skup je proces koji uključuje vrlo pažljivo testiranje i procjenu sustava avionike kako bi se osiguralo da slijede sigurnosna pravila.
Trošak dobivanja FAA certifikacije može biti veliki dio cijene avionike u cjelini.
Ograničen opseg proizvodnje
Budući da nema toliko aviona u upotrebi, tvrtke za avioniku proizvode manje dijelova, što znači da svaki dio košta više.
To je zato što se trošak izrade jednog dijela raspoređuje na manji broj jedinica, što ga čini skupljim za izradu.
Avionika je skupa jer je napravljena od preciznih dijelova, zahtijeva FAA certifikat i proizvodi se samo u malim količinama.
Ove stvari povećavaju cijenu sustava avionike, čineći ih velikom investicijom za ljude koji posjeduju ili upravljaju zrakoplovima.
Avionika u vojnom i komercijalnom zrakoplovstvu
I vojno i komercijalno zrakoplovstvo koriste tehnologiju avionike na mnogo načina. Može pomoći u stvarima poput navigacije, komunikacije, kontrole leta i uočavanja prijetnji.
Sustavi avionike vojnih zrakoplova izrađeni su tako da zadovoljavaju strože standarde od komercijalnih sustava. Mogu imati značajke kao što su elektroničke protumjere, šifrirana komunikacija i senzori koji mogu uočiti nadolazeće projektile ili neprijateljske zrakoplove.
Tehnologija zrakoplovne elektronike dovela je do razvoja boljeg meteorološkog radara i navigacijskih sustava koji čine letenje sigurnijim i učinkovitijim, kao i naprednijih sustava upravljanja letom koji mogu uštedjeti gorivo i smanjiti zagađenje.
Razlike između vojnog i komercijalnog zrakoplovstva
Budući da se vojni zrakoplovi suočavaju s jedinstvenim i često teškim uvjetima, njihovi sustavi avionike obično su jači i pouzdaniji od onih u komercijalnim zrakoplovima.
Vojni zrakoplovi također mogu imati dodatne značajke avionike kao što su šifrirana komunikacija, elektroničke protumjere i sustavi za otkrivanje prijetnji.
Najnoviji napredak u tehnologiji zrakoplovne elektronike
Nedavna poboljšanja tehnologije avionike dovela su do novih značajki kao što su fly-by-wire sustavi, potpuno elektronički zasloni i komunikacija putem optičkih vlakana.
Neke tehnologije koje su napravljene za vojsku sada se koriste na civilnim avionima.
Druge zanimljive upotrebe tehnologije avionike u vojnom i komercijalnom zrakoplovstvu uključuju sustave sintetičkog vida, heads-up zaslone, sustave proširene stvarnosti, bespilotne letjelice i sustave za precizno slijetanje.
Tehnologije zrakoplovne elektronike sljedeće generacije
Nova istraživanja se provode na tehnologijama avionike sljedeće generacije, kao što su električni hibridni zrakoplovi napajani baterijama ili gorivnim ćelijama, napredni navigacijski sustavi koji koriste satelitsku kontrolu zračnog prometa i autonomni sustavi kontrole leta koji se mogu koristiti i za vojsku i za civile svrhe.
Sve u svemu, tehnologija avionike i dalje je ključni dio vojnog i civilnog zrakoplovstva, čineći zrakoplove sigurnijima, učinkovitijima i sposobnima učiniti više.
Slučajevi upotrebe
| Korišteno u: | Opis: |
|---|---|
| Navigacijski sustavi | Avionika ne može raditi bez navigacijskih sustava. Imaju GPS, inercijalnu navigaciju i druge sustave koji pomažu pilotima da shvate gdje su i kako se sigurno kretati. Ovi sustavi koriste senzore, računala i softver kako bi pilotima u stvarnom vremenu rekli gdje su, koliko brzo idu i koliko su visoko. |
| Sustavi kontrole leta | Još jedan važan način na koji se koristi avionika je u sustavima kontrole leta. Ovi sustavi koriste senzore i računalne programe kako bi avion bio stabilan i pod kontrolom dok je u zraku. Oni mogu pomoći pilotima da zadrže visinu, brzinu i smjer, kao i da paze na turbulencije i druge uvjete u zraku i prilagođavaju se njima. |
| Komunikacijski sustavi | Drugi važan dio avionike su komunikacijski sustavi. Postoje radio, transponderi i drugi uređaji u tim sustavima koji omogućuju pilotima da razgovaraju s ljudima na zemlji, drugim pilotima i drugim dijelovima zrakoplovne infrastrukture. Komunikacijski sustavi pomažu pilotima da dobiju najnovije informacije o vremenu, upute kontrole zračnog prometa i druge važne informacije. |
| Sigurnosni sustavi | Avionički sustavi također mogu imati sigurnosne značajke kao što su izbjegavanje sudara, otkrivanje i upozoravanje na teren te korištenje meteorološkog radara. Ovi sustavi koriste senzore, algoritme i softver za pronalaženje i rješavanje mogućih opasnosti. To pomaže u zaštiti zrakoplova i njegovih putnika. |
| Upravljanje motorom | Avionika se također može koristiti za upravljanje motorima aviona. Senzori i računala koriste se u ovim sustavima za praćenje performansi motora, potrošnje goriva i drugih čimbenika. To pilotima omogućuje poboljšanje performansi motora i uštedu goriva. |
Zaključak
Kao što smo vidjeli, avionika je važan dio modernog zrakoplovstva.
Njegov je posao osigurati da su letovi sigurni i glatko teći, kao i uštedjeti gorivo i smanjiti zagađenje.
Ali kako se zrakoplovstvo mijenja, tako će se mijenjati i zadaci koje inženjeri avionike moraju obavljati.
Kako samovozeći zrakoplovi postaju sve češći, a potreba za podacima i analitikom u stvarnom vremenu raste, avionika će postati još važniji dio budućnosti zrakoplovstva.
I budućnost izgleda dobro za ljude koji žele raditi u avionici.
Budući da potreba za visokokvalificiranim inženjerima avionike stalno raste, postoje gotovo beskrajne mogućnosti za osobni i profesionalni razvoj.
Dakle, avionika je područje koje biste trebali istražiti bez obzira jeste li iskusni inženjer ili tek počinjete.
Nikada nije bilo bolje vrijeme za uroniti u fascinantan svijet avionike, sa svojim jedinstvenim izazovima, vrhunskom tehnologijom i važnom ulogom u svijetu zrakoplovstva.
Dijeli…
