グラスコックピット

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エアバスA380グラスコックピットは、「パイロット用にキーボードと側面に2つの広いコンピューター画面を引き出す」機能を備えています[1]。

グラスコックピットは、航空機のコックピットであり、従来のスタイルのアナログダイヤルやゲージではなく、電子(デジタル)飛行計器 ディスプレイ(通常は大きなLCD画面)を備えています。 [2]従来のコックピットは、情報を表示するために多数の機械式ゲージ(「蒸気ゲージ」と呼ばれる)に依存していますが、グラスコックピットは、飛行管理システムによって駆動される複数の多機能ディスプレイを使用し、必要に応じて飛行情報を表示するように調整できます。これにより、航空機の操作とナビゲーションが簡素化され、パイロットが可能になります最も適切な情報のみに焦点を当てます。また、通常は航空機関士の必要がなく、コストを節約できるため、航空会社にも人気があります。最近[いつ?]何年もの間、この技術は小型航空機でも広く利用できるようになりました。

航空機のディスプレイが近代化するにつれて、それらに給電するセンサーも近代化されました。従来のジャイロスコープ 飛行計器は、電子姿勢および方位基準システム(AHRS)とエアデータコンピューター(ADC)に置き換えられ、信頼性が向上し、コストとメンテナンスが削減されました。GPS受信機は通常、グラスコックピットに統合されています。

マクドネルダグラスMD-80ボーイング737クラシックATR 42ATR 72、エアバスA300-600およびA310に見られる初期のグラスコックピットは、電子飛行計器システム(EFIS)を使用して、姿勢とナビゲーション情報のみを表示していましたエアスピード、高度、垂直速度、およびエンジン性能のために保持された機械式ゲージ。ボーイング757および767-200 / -300は、対気速度、高度、および垂直速度の機械的ゲージを保持しながら、エンジン性能を監視するための電子エンジン表示および乗務員警報システム(EICAS)を 導入しました

ボーイング737NG747-400、767-400、777エアバスA320 のエアバス、イリューシンIl-96およびツポレフTu-204にられる後のグラスコックピットは、前世代の航空機の機械式ゲージと警告灯に完全に取って代わりました。20世紀後半を通じてグラスコックピットを装備した航空機は、EFISディスプレイが故障した場合に備えて、スタンバイ計器としてアナログ高度計姿勢、および空速計を保持していましたが、最近の航空機では、統合スタンバイ計器などのデジタルスタンバイ計器もますます使用されています。システム

歴史

C-5Aのアナログインストルメントパネル
アップグレードされた「ガラス」C-5Mインストルメントパネル

グラスコックピットは、1960年代後半から1970年代初頭に軍用機で生まれました。初期の例は、F-111DのMark IIアビオニクス(1967年に最初に注文され、1970年から73年に出荷された)で、多機能ディスプレイを備えていました。

1970年代以前は、航空輸送業務は、電子飛行ディスプレイなどの高度な機器を必要とするほど要求が厳しいとは考えられていませんでした。また、コンピュータ技術は、十分に軽量で強力な電子機器が利用できるレベルではありませんでした。輸送機の複雑さの増大、デジタルシステムの出現、および空港周辺の航空交通渋滞の増大は、それを変え始めました。

ボーイング2707は、グラスコックピットで設計された最も初期の民間航空機の1つでしたほとんどのコックピット計器は依然としてアナログでしたが、姿勢指示器水平位置指示装置(HSI)にはブラウン管(CRT)ディスプレイが使用されていました。しかし、2707は、克服できない技術的困難と最終的には米国政府によるプロジェクト資金の終了の後、1971年にキャンセルされました。

1970年代半ばの平均的な輸送機には、100を超えるコックピットの計器と制御装置があり、主要な飛行計器はすでにインジケーター、クロスバー、シンボルで混雑しており、コックピットの要素の数が増え、コックピットのスペースとパイロットの注意を奪い合っていました。 。[3]その結果、NASAは、生の航空機システムと飛行データを統合された、理解しやすい飛行状況の画像に処理できるディスプレイの研究を行い、完全なグラスコックピットシステムを示す一連の飛行に至りました。

NASA主導のグラスコックピット作業の成功は、電子フライトディスプレイの全面的な受け入れに反映されています。飛行の安全性と効率は、航空機の環境に対するパイロットの理解(または「状況認識」)の向上により向上しました。

1990年代の終わりまでに、液晶ディスプレイ(LCD)パネルは、その効率、信頼性、および読みやすさから、航空機メーカーの間でますます支持されるようになりました。以前のLCDパネルは、一部の表示角度での視認性の低下と応答時間の低下に悩まされていたため、航空には適していませんでした。ボーイング737次世代777、717、747-400ER747-8F 767-400ER747-8、787、エアバスA320ファミリー後期バージョン)、A330 後期バージョン)、A340-500 /などの最新の航空機 600A340-300(後のバージョン)、A380A350には、LCDユニットで構成されるグラスコックピットが装備されています。[4]

CirrusSR22のグラスコックピットメインインストルメントパネルの下部にある3つのアナログスタンバイインストルメントに注意してください。

グラスコックピットは、旅客機ビジネスジェット軍用機の標準装備となっています。 NASAのスペースシャトルオービターであるアトランティスコロンビアディスカバリーエンデバー、および2002年に初めて打ち上げられたロシアのソユーズTMAモデルの宇宙船に搭載されました。世紀の終わりまでに、ガラスのコックピットが一般の航空機にも登場し始めました。 。 2003年、CirrusDesignSR20およびSR22は最初の軽飛行機になりましたすべてのシーラス航空機に標準装備されたグラスコックピットを装備。2005年までに、パイパーチェロキーセスナ172のような基本的なトレーナーでさえ、オプションとしてグラスコックピット(ほぼすべての顧客が選択)、およびダイアモンドDA42などの多くの最新のユーティリティ航空機を出荷していました。ロッキードマーティンF-35ライトニングII、航空機のコックピットにあるほとんどのスイッチとトグルに代わる「パノラマコックピットディスプレイ」タッチスクリーンを備えています。民間のシーラスビジョンSF50にも同じものがあり、「パースペクティブタッチ」グラスコックピットと呼ばれています。

を使用します

商用航空

スホーイスーパージェット100グラスコックピット

設計者が従来の電気機械器具のルックアンドフィールをブラウン管にコピーしただけだったグラスコックピットの前の時代とは異なり、新しいディスプレイは真の出発点を表しています。それらは、ポイントアンドクリックデバイスで操作できるウィンドウとデータを備えており、他のコンピューターと非常によく似た外観と動作をします。また、地形、アプローチチャート、天気、垂直表示、3Dナビゲーション画像を追加します。

改良されたコンセプトにより、航空機メーカーはコックピットを以前よりも大幅にカスタマイズできます。関係するすべてのメーカーは、コンピュータースタイルの環境でパイロット入力デバイスとしてトラックボール、サムパッド、またはジョイスティックを使用するなど、何らかの方法でこれを行うことを選択しました。航空機メーカーが提供する変更の多くは、状況認識を改善し、安全性を高めるためにヒューマンマシンインターフェイスをカスタマイズします。

最新のグラスコックピットには、合成視覚システム(SVS)またはエンハンストフライトビジョンシステム(EFVS)が含まれる場合があります。合成視覚システムは、航空機のナビゲーションシステムから収集された姿勢と位置の情報と併せて、地形と地球物理学的特徴のデータベースに基づいて、外界のリアルな3D描写(フライトシミュレーターに類似)を表示します。エンハンストフライトビジョンシステムは、赤外線カメラなどの外部センサーからのリアルタイム情報を追加します。

エアバスA380ボーイング787などのすべての新しい旅客機、およびボンバルディアグローバルエクスプレスリアジェットなどのプライベートジェットはグラスコックピットを使用しています。

一般航空

多くの現代の一般的な航空機はグラスコックピットで利用可能です。Garmin G1000などのシステムは、クラシックなセスナ172を含む多くの新しいGA航空機で利用できるようになりました多くの小型航空機は、アナログ機器を置き換えるためにポストプロダクションで変更することもできます。

グラスコックピットは、 Dassault FalconsRaytheon HawkersBombardier ChallengersCessna CitationsGulfstreamsKing AirsLearjetsAstrasなどの古いプライベートジェットやターボプロップ機の改造としても人気があります。航空サービス会社は、これらの航空機の所有者のニーズに対応するために機器メーカーと緊密に協力しています。

消費者、研究、趣味およびレクリエーション航空

今日、スマートフォンとタブレットは、ミニアプリケーションまたは「アプリ」を使用して、WiFi無線インターフェイスを使用して複雑なデバイスをリモート制御します。これらは、「グラスコックピット」のアイデアが消費者向けデバイスにどのように適用されているかを示しています。アプリケーションには、タブレットまたはスマートフォンのディスプレイとタッチスクリーンを使用して機器のディスプレイに「グラスコックピット」のあらゆる側面を採用するおもちゃグレードのUAVや、航空機の制御に フライバイワイヤーが含まれます。

宇宙飛行

スペースシャトルグラスコックピット

グラスコックピットのアイデアは、NASAがスペースシャトルのほとんどの電気機械式飛行計器をグラスコックピットコンポーネントに置き換えることを発表した1980年代のAviation Week&SpaceTechnologyなどの貿易雑誌でニュースになりました。記事では、グラスコックピットのコンポーネントが、スペースシャトルで使用されていた元の飛行計器やサポートシステムよりも数百ポンド軽いという追加の利点をどのように持っているかについて言及しました。スペースシャトル アトランティスは、2000年にSTS-101の発売により、グラスコックピットを改造した最初のオービターでしコロンビアは2002年にSTS-109にグラスコックピットを備えた2番目のオービターであり、2005年にはディスカバリーがそれに続きました。STS-114、および2007年にSTS-118でエンデバー

NASAのオリオン宇宙船はボーイング787ドリームライナーから派生したグラスコックピットを使用します[5]

安全性

航空機の運航はグラスコックピットシステムに依存しているため、運航乗務員は故障に対処するための訓練を受ける必要があります。[6]エアバスA320ファミリーは、いくつかのフライトディスプレイが失われた50件の事件を経験しています。[7]

2008年1月25日、ユナイテッドエアラインズ731便は深刻なグラスコックピットの停電を経験し、電子集中化航空機モニター(ECAM)ディスプレイの半分、すべてのラジオ、トランスポンダー、空中衝突防止装置(TCAS)、姿勢指示器を失いました。[6]パイロットは、好天と日中の条件で、無線通信なしでニューアーク空港に着陸することができました。

エアバスはオプションの修正を提供しました。これは、米国国家運輸安全委員会(NTSB)が米国連邦航空局(FAA)に必須として提案したものですが、FAAはまだそれを要件とはしていません。[8]予備的なNTSBファクトシートが利用可能です。[9]停電の可能性があるため、グラスコックピット航空機には、(少なくとも)人工水平儀高度計対気速度計を含む統合スタンバイ計器システムもあります。これは主要な機器から電子的に分離されており、バックアップバッテリーで数時間実行できます。

2010年、NTSBは、8,000機の一般的な航空機で行われた研究を発表しました。調査によると、グラスコックピットを装備した航空機は全体的な事故率は低いものの、致命的な事故に巻き込まれる可能性も高いことがわかりました。[10] NTSBの議長は、調査に応じて次のように述べています。 [この引用には引用が必要です]

トレーニングは、グラスコックピットを備えた軽飛行機の事故率を減らすための重要な要素の1つであり、この研究は、これらの複雑なシステムでの適切なトレーニングの生死の重要性を明確に示しています。グラスコックピットを装備した飛行機が一般の航空業界にもたらすのは、致命的な事故の数を減らすはずですが、残念ながら、そのような事故は発生していません。

も参照してください

参考文献

  1. ^ チュイ、サム。「A380オーストラリア訪問2005年11月」Samchuiphotos.com 2009年8月12日取得
  2. ^ S. Nagabhushana、LK Sudha(2010)。航空機の計装とシステムニューデリー:IKインターナショナル。p。21. ISBN 9789380578354
  3. ^ ウォレス、レーン。「空挺の先駆者:NASAラングレーの737フライングラボでの20年」NASA 2012年4月22日取得1970年代以前は、航空輸送業務は、電子飛行ディスプレイなどの高度な機器を必要とするほど要求が厳しいとは考えられていませんでした。しかし、輸送機の複雑さの増大、デジタルシステムの出現、および空港周辺の航空交通渋滞の増大は、それを変え始めました。彼女は、1970年代半ばの平均的な輸送機には、100を超えるコックピットの計器と制御装置があり、主要な飛行計器はすでにインジケーター、クロスバー、および記号で混雑していたと付け加えました。言い換えれば、コックピットの要素の数が増え、コックピットのスペースとパイロットの注意を奪い合っていました。
  4. ^ 「A320フライトデッキ」airbus.com。2008年8月22日にオリジナルからアーカイブされました2009年8月12日取得
  5. ^ Coppinger、Rob(2006年10月6日)。「NASA​​オリオンの乗用車は、ボーイング787スタイルのハネウェルスマートコックピットで音声コントロールを使用します」フライトインターナショナル2006年10月6日取得
  6. ^ a b カッツ、ピーター。「Plane&PilotMagazine-グラスコックピットブラックアウト」Planeandpilotmag.com 2009年8月12日取得
  7. ^ 「安全勧告A08-53」(PDF)国家運輸安全委員会。2008年7月22日。p。2.エアバスによると、2007年5月の時点で、ユナイテッド航空の731便および英国のイベントと同様の49のイベントが発生し、電気バスの故障によりフライトディスプレイおよびさまざまな航空機システムが失われました。
  8. ^ 「コックピットの停電」2008年8月17日にオリジナルからアーカイブされました2016年8月30日取得
  9. ^ 「DCA08IA033」(PDF)Ntsb.gov。2008-01-25 2009年8月12日取得
  10. ^ 「フォーラム:NTSBの調査は、一般的な航空飛行機における「グラスコックピット」の導入が期待される安全性の改善につながっていないことを示しています」国家運輸安全委員会2010年3月9日2021年12月14日取得

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