Кабина самолета Boeing 737: что изменилось за 50 лет

Расположение кабины на воздушном корабле

Местом для кабины самолета является его передняя часть. Именно отсюда осуществляется управление данным транспортным средством. Поскольку на авиалайнере не слишком просторно, для кабины самолета отведено минимальное допустимое пространство. Управление воздушным кораблем осуществляют пилоты, для которых предусмотрено два рабочих места. Кабина самолета при помощи запираемой двери и бронированной перегородки отделена от остальных помещений.

Чем обеспечена видимость для пилотов?

Кабина самолета оборудована лобовыми стеклами с особым гидрофобным покрытием, благодаря которому обеспечивается надежная защита пилотов от снега и дождя. Также стекла оснащены специальными механическими стеклоочистителями, по принципу действия сходных с автомобильными. Видимость обеспечивают два лобовых и два боковых стекла. Лобовые стекла обладают достаточной прочностью, благодаря которой они выдерживают столкновение с птицами. В конструкции предусмотрены две откатные прозрачные форточки. При необходимости они могут использоваться пилотами в качестве аварийных люков.

Состав летного экипажа

Сегодня во многих самолетах управление автоматизировано. При этом используется многоступенчатая система контроля, которая обеспечивает высокую степень безопасности управления, для достижения чего в составе экипажа должно быть не менее двух человек: первый пилот (командир корабля) и второй пилот.

В зависимости от того, на какую дальность рассчитан рейс, в летный экипаж также могут быть включены:

• бортовой инженер (бортмеханик);
• штурман;
• бортовой радист.

Основные пилотажные приборы

В кабине самолета осуществляется управление бортом. Для этой цели к услугам пилотов представлены специальные рычаги и приборные панели. Внутри кабина самолета (фото в статье) оснащена следующими приборами:

• пультом режима;
• главным пилотажным дисплеем;
• индикатором навигационных данных;
• радиопеленгатором;
• специальным рычагом, с помощью которого осуществляется управление двигателем;
• системой, которая оповещает пилотный экипаж о состоянии силовой установки самолета;
• радаром;
• навигационными управленческими элементами;
• резервными приборами;
• специальным управленческим блоком.

Ниже представлено фото кабины самолета.

Кабина самолета Boeing 737: что изменилось за 50 лет

Сегодня, на примере кабины самолета, мы увидим как происходила техническая эволюция Boeing 737 на протяжении 50 лет.

Семейство 737 Original

Семейство самолетов Boeing 737 Original включает в себя три модификации: 737-100, 737-200 и 737-200Adv.

1. Кабина Boeing 737-100. Тут, на самом деле нечего добавить, поскольку это самая первая модификация Boeing 737. К тому же она была выпущена всего в количестве 30 самолетов. Почему? Читайте в материале Boeing 737-100 — самолет с которого началась большая история авиации.

2. Кабина Boeing 737-200. Та самая из конца 60х – тёплая, ламповая, стрелочная. Пилоты часто называют такие приборы “будильниками”. Никаких компьютеров – будь добр, сообщи диспетчеру куда летишь.

3. Кабина Boeing 737Adv (Advanced – усовершенствованный). Самый распространенный вариант модификации 737-200 и серии 737 Original. Самолет выпускался с 1967 по 1988 год. В отличие от моделей 737-100 и 737-200, модификация 737-200Adv была модернизированной. Изменения коснулись механизации крыла, была улучшена тормозная система и установлены пневматики шин с низким давлением. Кроме того, для защиты нижней части фюзеляжа и воздухозаборников двигателей от повреждения камнями и прочими посторонними предметами были установлены специальные дефлекторы.

Самолеты Boeing 737 семейства Original уже давно морально и технически устарели. На сегодняшний день, в эксплуатации можно встретить только Boeing 737-200Adv, и то очень редко, и в основном переконвертированные из пассажирских в грузовые. В рамках семейства 737 Original было выпущено 1 125 самолетов.

Семейство 737 Classic

В 1979 году Boeing начал исследование нового самолёта на 150 мест, взяв за основу 737-200 Advanced. В 1980 году самолёт получил обозначение 737-300. В это же время велись работы по созданию новых самолётов Boeing 757 и Boeing 767, с которыми новый 737-300 получил значительную унификацию авионики.

Boeing 737-300 унаследовал от -200 элементы планера, систему управления полётом, систему кондиционирования и т. д., но в целом это совершенно другой самолёт. -300 получил цифровую авионику, принципиально другой двигатель и новый салон.

Изменения аэродинамики привели к появлению форкиля, что стало заметным отличием данной модели и последующих от «оригинальных».

Семейство самолетов Boeing 737 Classic включает в себя модели 737-300, 737-400, 737-500.

4. “Классика”

Любопытно, что первые самолеты Boeing 737-300 серии Classic были оснащены навигационным оборудованием от серии Original. Однако, по словам пилотов – это уже был абсолютно другой самолет.

Главной инновацией 737-300 стало появление FMS (Flight Management System) – или бортового компьютера на котором программировался маршрут полета. Что касается других технических нюансов, то вы можете почитать о них в статье про историю Boeing 737.

В дальнейшем для всего семейства 737 Classic была разработана единая кабина. Стрелочные приборы заменили дисплеи на лучевой трубке.

А вот и традиционная кабина самолетов Boeing 737 серии Classic (модели 737-300, 737-400, 737-500). Что тут говорить, об этих самолетах нужно писать либо книгу, либо смс.

Самолеты серии 737 Classic выпускались с 1984 года по 2000 год. И стали самыми востребованными у авиакомпаниям благодаря своей надежности и экономичности. Всего было выпущено 1 988 лайнеров серии 737 Classic.

5. Семейство 737NG (New Generation)

Семейство 737NG включает в себя серии 737-600, -700, -800 и -900, заметно отличающиеся от первых самолётов серии 737. Boeing 737NG — это технически абсолютно новое семейство, имеющее, за исключением конструкции фюзеляжа, мало общего с первыми моделями Boeing 737. Главными изменениями стали новое крыло, новая авионика, усовершенствованные двигатели.

На NG была установлена так называемая «стеклянная кабина» (Glass Cockpit) — оснащённая дисплеями на электронно-лучевых трубках, а позже — на жидких кристаллах.

Вместо привычных стрелочных индикаторов («будильников») — аналоговых приборов, впервые были широко применены цифровые системы контроля и управления полётом. Большая часть этих систем была заимствована с Boeing 777, так же как и дизайн кабины и пассажирского салона. Общее количество деталей самолёта сократилось на треть, что уменьшило его массу и улучшило управляемость.

Производство самолетов семейства Boeing 737NG (New Generation) продолжается. Лайнер пользуется большим спросом у авиакомпаний. На сентябрь 2020 года выпущено более 5 880 самолетов.

6. Boeing 737MAX

Boeing 737 MAX — новое семейство самолётов, разрабатываемое компанией Boeing для замены семейства Boeing 737 Next Generation. Основным изменением станет использование более мощных и крупных двигателей CFM International LEAP-1B. Некоторым изменениям подвергнется и планер.

Кабина семейства самолетов Boeing 737 Max унаследовала все инновации примененные в модели Boeing 787 Dreamliner. На сегодняшний день самолет проходит летные испытания, а его поставки в авиакомпании запланированы на 2017 год.

Как расположено оборудование?

Все приборы размещены в соответствии с их частотой использования и важностью. Самые главные из них расположены в зоне видимости и доступности пилотов. С целью обеспечения надежного управления авиалайнером конструкторами продублированы наиболее важные приборы для командира корабля и второго пилота.

При помощи ножных педалей и специальных рукояток, которые расположены на боковых пультах, летчики могут менять курс самолета, тормозить основные колеса во время их пробега по земле, а также поворочивать носовое колесо.

У командира корабля и у второго пилота пульты оснащены отдельными рукоятками. С их помощью летчики управляют носовым колесом во время взлета воздушного корабля. На приборной доске, которая располагается прямо перед пилотами, имеются резервные и основные индикаторы, указывающие на уровень давления в кабине самолета, состояние сигнализации и силовой установки. Тут же расположены рукоятка, с помощью которой выпускается и убирается шасси, и пульты, приводящие в действие автопилотирование. Между креслами командира корабля и второго пилота расположен средний пульт. Он отвечает за управление крыльями воздушного корабля, тормозом, радионавигацией и связью.

Верхняя часть кабины самолета оснащена навигационными и пилотажными индикаторами, датчиками освещения и управленческими пультами, которыми летчики пользуются в автономном режиме полета. На верхней панели имеется датчик ЦСО (центрального сигнального огня), который извещает летчиков в случае, если увеличивается крен воздушного корабля. Верхняя панель также оснащена щитками с кнопками, при помощи которых пилоты управляют подачей топлива, электроснабжающими системами, гидравликой, пожарной защитой и кондиционером.

«Стеклянная кабина» – воплощение фантастики

Система под названием «Стеклянная кабина» помогает пилоту как можно более вдумчиво и оперативно пользоваться поступающей информацией. Все данные отображаются на системе экранов, что позволяет разработчикам авиационной электроники создавать все более сложные программы для воздушных судов. Это значительно повышает безопасность полетов.

Когда-то авиаперевозки не были настолько сложными как в наши дни. Но с развитием технологий и увеличением перелетов управление полетом становилось все более сложной задачей. В начале 70-х годов прошлого века в кабине обычного транспортного самолёта было установлено более ста приборов и органов управления. Основные приборы были окружены множеством индикаторов, шкал и символов, а растущее число элементов кабины пилотов занимали много места и рассеивали внимание летчиков. Пилоты тратили много времени и сил, чтобы собрать и обработать всю необходимую информацию.

В попытке решить проблему NASA провело исследование по разработке дисплеев, способных обрабатывать данные от бортовых систем самолёта и полётных данных и отображать ситуацию.

«Стеклянную кабину» или в английском варианте glass cockpit, нельзя назвать совсем уж новинкой, прототипы нынешней кабины появились в 80-х годах. Но современное развитие компьютерных технологий позволило сегодня сделать качественный прорыв в развитии этого устройства. Что же это такое?

Термином «стеклянная кабина» называют усовершенствованную панель управления, которая включает в себя некоторое количество цифровых дисплеев, а не традиционные аналоговые датчики. Эта система устанавливается как и на самолетах высокого класса, так и на судах общего назначения. Экраны «стеклянной кабины» располагаются в определенном порядке в соответствии с размером. Они более оперативно чем раньше отображают навигацию, состояние систем и информацию о погоде. Все это позволяет летному составу собирать необходимую информацию за более короткий период времени.

В «стеклянной кабине» обычно устанавливают несколько дисплеев системы управления полетом, которые можно индивидуально настраивать для отображения информации. В зависимости от сложности типа самолёта, иногда подобная система позволяет даже отказаться от бортинженера. В «стеклянной кабине» на смену привычным гироскопическим пилотажным приборам приходят электронные курсовертикали и системы воздушных сигналов. Также в эту систему обязательно включается прибор приема GPS. Всё это вместе повышает точность показаний и оптимизирует расходы на эксплуатацию и обслуживание самолетов.

Основной целью создания «стеклянной кабины» является повышение ситуационной осведомленности экипажа во время полета. Пилоты могут контролировать многие системы нажатием одной кнопки. В обычной кабине, им приходится сверяться с большим количеством инструментов, чтобы получить ту же самую информацию.

Первые разработки прототипа «стеклянной кабины» были созданы по инициативе NASA, и с 1979 года в самолетах началось внедрение электронных индикаторов режима полета. К концу 1990-х годов большинство производителей устанавливали в кабины самолетов жидкокристаллические дисплеи. В наши дни такие кабины стали стандартным оборудованием для самолетов бизнес-класса, военных самолетов, авиалайнеров, вертолетов и даже применяются на яхтах и катерах. Все современные авиалайнеры, такие как Airbus A380, Boeing 787 оснащаются «стеклянными кабинам».

В самолетах бизнесс-класса система обычно представлена двумя экранами, которые заменили привычные основные шесть пилотажных приборов. Первый экран, это основной пилотажный индикатор, который и заменяет пилотажные приборы. Второй экран, это многофункциональный индикатор, состав которой зависит только от того, сколько опций может позволить себе владелец самолета.

При создании «стеклянных кабин» первого поколения конструкторы просто повторяли внешний вид электромеханических приборов. Новые разработки обрабатывают информацию подобно полноценным компьютерам. На современные дисплеи может выводиться карта местности, схема захода на посадку, карта погоды и другие навигационные подсказки. Иногда в «стеклянные кабины» могут входить системы ночного видения и технического зрения, которые создают трехмерную картинку окружающего мира (подобно картинке из авиастимулятора).

Одной из «фишек» усовершенствованной кабины является так называемое «устройство отбора информации». Система может самостоятельно скрывать с экрана ненужные в данные момент индикаторы и значки. Это позволяет пилотам выполнять важные задачи без отвлекающих факторов.

В нашей стране постоянно ведутся разработки по улучшению модификаций «стеклянной кабины».

В прошлом году на ежегодной вертолетной выставке-ярмарке HeliExpo-2013 был проведен традиционный «Русский час», в рамках которого холдинг «Вертолеты России» презентовал несколько новых машин. Вертолет Ми-172А2, последняя версия машины семейства Ми-8, удовлетворяет современным требованиям в части безопасности полетов и комфортности, в том числе, благодаря установленной в ней суперсовременной версии «стеклянной кабины». Повышение степени автоматизации бортового оборудования вертолета позволяет и на этой машине сократить количество членов экипажа до двух человек (пилота и второго пилота).

Кроме того, вертолетостроительное предприятие «Роствертол». входящее в стурктуру «Вертолетов России», провело кардинальную модификацию легендарного вертолета Ми-26 и представило новую версию Ми-26Т2. Вертолет станет первым российским представителем класса тяжелых вертолётов, полностью соответствующим требованиям нового тысячелетия и максимально вобравшим все достижения современной науки и техники. Главной отличительной особенностью новой машины станут применение цифрового бортового радиоэлектронного оборудования и сокращённый до двух человек экипаж. На его борту установлен модифицированный бортовой комплекс авионики БРЭО-26.

Стеклянная кабина Ми-26Т2 оборудована пятью многофункциональными ЖК-дисплеями, на которые может выводиться цветное изображение груза на внешней подвеске, новым цифровым автопилотом и новым навигационным комплексом с поддержкой ГЛОНАСС. Для визуального контроля за грузом на внешней подвеске в ночное время установлен дополнительный прожектор. Он имеет режим стандартного свечения, а также режим ИК-свечения для применения с очками ночного видения. Аналогичная бортовая система ранее была уже установлена на ударный вертолет Ми-28, также выпускаемый на этом предприятии. Еще одной уникальной российской разработкой является полностью цифровой комплекс бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) установленный в двухместный реактивный учебно-боевой самолет нового поколения Як-130. Его «стеклянная кабина» разработана в опытно-конструкторском бюро «Электроавтоматика», которое в ходит в концерн КРЭТ. Для Як-130 были разработаны и произведены передовые системы навигационного, пилотажного и боевого БРЭО. Таким образом, Як-130 является первым российским самолетом, не имеющим на борту аналоговых приборов.

КРЭТ — концерн «Радиоэлектронные технологии» был создан в 2009 году, объединив более полусотни предприятий радиоэлектронной отрасли страны. Входит в состав Госкорпорации Ростех.

«Роствертол» — российская авиастроительная компания и одноимённое авиастроительное предприятие холдинга «Вертолеты России», расположенное в Ростове-на-Дону. На протяжении свыше 60 лет на заводе производится авиационная техника, в том числе более 40 лет вертолёты марки Ми.

Холдинг «Вертолёты России» является единственным разработчиком и производителем вертолётов в России, а также одной из немногих компаний в мире, обладающих возможностями для проектирования, производства, испытаний и технического обслуживания современных гражданских и военных вертолётов.

Дополнительные приборы

В устройстве кабины самолета конструкторы-проектировщики также позаботились и о сервисном, вспомогательном индивидуальном оборудовании.

Кабины оснащены:

• Удобными столиками для работы с бумагами. Для большего комфорта столики расположены возле кресел пилотов.
• Подставками для ручек, карандашей и другой фурнитуры.
• Местами для хранения личных мелких вещей пилотов.
• Специальными держателями для чашек.
• Пепельницами закрытого типа.
• Местами для хранения документации.

Управляем рысканием

За рыскание отвечает руль направления (rudder), расположенный на хвосте самолета. Самое время познакомиться с ним.

Выровняйте самолет и проверьте скорость. Снизу от указателя скорости расположен другой прибор, координатор разворотов (turn coordinator). Нас интересует черный шарик, плавающей в специальной дужке снизу. Как правило, в обычном полете он находится в центральной области.

Слегка толкните правую педаль и удерживайте ее. Вы увидите, что нос самолета уходит вправо. Помимо этого, будет развиваться правый крен.

Взгляните на шарик – он уйдет влево. Прямо сейчас он нам говорит, что мы летим немного «боком», со скольжением (slip), и чтобы его исправить, нужно «наступить на шарик» – дать педаль со стороны шарика. Выровняйте педали, и вы увидите, как самолет возвращается в нормальное положение.

Первичным эффектом руля направления является рыскание, а вторичным – крен.

Что обеспечивает защиту экипажа?

С целью предотвращения несанкционированного доступа посторонних лиц внутрь пилотых кабин разработаны соответствующие нормативные документы, согласно которым они оснащены:

• Усиленными дверьми и перегородками.
• Дверными замками, которые способны выдерживать ударные нагрузки. Такими замками могут воспользоваться только летчики со своих рабочих мест.

• Специальными кодовыми устройствами, которыми может воспользоваться только бортпроводник воздушного корабля. Как утверждают специалисты, наличие кодовых замков очень удобно, особенно в случае ухудшения самочувствия одного из пилотов и потери им дееспособности.
• Системами видеонаблюдения. Они дают возможность пилотам держать в поле зрения как пассажирский салон, так и зону, прилегающую к самой кабине.

Бронированная дверь и специальная перегородка между экипажем воздушного корабля и пассажирами призвана защитить летчиков от огнестрельных ранений.

Зона отдыха

При авиаперелетах на расстояния свыше 15 км к психическому и физическому здоровью летчиков предъявляются особые требования. Такой полет может длиться не менее 18 часов, что для человеческого организма очень утомительно. Поскольку от бодрости и спокойствия пилотов зависят чужие жизни, то для летного экипажа разработаны следующие специальные профилактические меры:

• Для каждого пилота предусмотрен свой индивидуальный комплект питания. Это дает возможность одному летчику принимать пищу в то время, когда второй управляет самолетом.
• Для каждого пилота разработан индивидуальный режим, согласно которому летчик во время длительного рейса имеет право на пятичасовой сон. Специально для этого воздушный корабль оборудован комнатой отдыха. Она может быть расположена в пассажирской части самолета. Управление в таких случаях осуществляется другим пилотом.

Основы управления самолетом

В полете самолет управляется по трем осям.

Изменение наклона вверх/вниз называется управлением по тангажу (pitch). Основной способ изменить тангаж самолета – дать штурвал от себя (нос вниз) или на себя (нос вверх). На тангаж также влияет множество других параметров, некоторые из которых мы разберем ниже.

Наклон самолета на крыло называется управлением по крену (bank/roll). Основной способ создания крена – поворот штурвала влево или вправо. Крен будет расти до тех пор, пока штурвал не будет возвращен в нейтральное положение, после чего большая часть самолетов будет стремиться удержать заданный крен. Для нейтрализации крена обычно выполняют обратное движение штурвалом. Как и в случае с тангажом, крен также зависит от множества других параметров.

Рыскание (yaw) – это движение носа вправо/влево. Как и крен, рыскание зависит от многих внешних факторов. Основной способ управления рысканием в самолете это педали.

Обратите внимание, что педали в самолете имеют двойную функцию. Их можно нажимать (это работает как тормоз), а можно толкать вперед (как руль, на земле и в воздухе).

Помимо штурвала и педалей, самолет имеет несколько других важных органов управления:

Ручка управления дроссельной заслонкой (throttle), далее «газ» – эквивалентна педали газа и управляет количеством поступающей в двигатель топливно-воздушной смеси. На большей части самолетов она имеет закругленную форму и окрашена в черный цвет.

Ручка управления закрылками (flaps) управляет, как несложно догадаться, закрылками –специальными поверхностями на внутренней стороне крыла. Они позволяют самолету получать необходимую подъемную силу на более низких скоростях, что активно используется во время взлета и посадки. В полете закрылки убираются, так как они создают дополнительное аэродинамическое сопротивление.

Колесо управления триммером руля высоты (trim wheel), далее «триммер». Как мы выясним чуть позже, изменение параметров полета требует от пилота приложения разного давления на штурвал. Поворот этого колеса изменяет положение «нейтральной точки» штурвала – то есть вы сможете сделать так, чтобы штурвал сам поддерживал это давление без вашего участия.