آشنایی با سیستم اتوپایلوت یا خلبان خودکار

نویسنده: امیر حسین مطیری 

همه ی ما می دانیم که خلبان پرواز نقش فرمانده را در هواپیما دارد .از همین رو است که خلبان را  پیش تر سکان دار یا آویاتورمی گفتند اما امروزه اغلب هواپیما های امروزی به گونه ای طراحی می شوند

که بخش عمده ای از سفر را بدون دخالت خلبان و در حالت اتوماتیک به انجام می رسانند که این مهم به واسطه ی سیستم اتوپایلوت یا خلبان خودکار صورت می گیرد .

اتو پایلوت به چه معناست؟

اتوپایلوت یا خلبان خودکار سیستمی است که برای کنترل مسیر هواپیما،کشتی،یا فضا پیما بدون کنترل دستی توسط ‌اپراتور انسانی استفاده می شود. اما لازم به ذکر است که خلبان های خودکار جایگزین اپراتور انسانی نمی شوند  بلکه مکمل انها در راستای رسیدن به پرواز ایمن هستند .

اتوپایلوت چیست؟

اتوپایلوت در واقع یک سیستم مکانیکی یا هیدرولیکی برای هدایت یک وسیله ی نقلیه بدون دخالت بشر می باشد این سیستم بخش حساس و حیاتی در حلقه ی کنترل هواپیما ست که بسته به شرایط مختلف پروازمی تواند به شکل خودکار فرامین مناسب را به عمل گراهای هواپیما ارسال کند .

تاریخچه ی سامانه ی اتوپایلوت

در نخستین روز های رونق صنعت حمل و نقل هوایی هواپیما ها جهت حفظ ایمنی در طول پرواز نیاز مبرمی به نحوه و دقت خلبان داشتند بدیهیست که این موضوع در سفر های طولانی خلبان را دچار خستگی می کرد بنا براین سیستمی برای انجام برخی از وظایف خلبان در طول پرواز طراحی و راه اندازی شد. اولین سامانه ی اتو پایلوت در سال 1912میلادی و توسط کمپانی sperry به کار گرفته شد . این سامانه به خلبانان کمک می کرد تا بدون توجه ویژه، هواپیمای تحت فرمان خود را در جهت تعیین شده قطب نمایی و به صورت مستقیم و بدون تغییر ارتفاع به پرواز در بیاورند. گفتنی است این سیستم قادر به انجام تیک آف و لندینگ هواپیما به صورت کاملاً خودکار بود و در همان دوره مورد توجه فرماندهی نظامی فرانسه قرار گرفت.

انواع اتو پایلوت

در حالت کلی در هواپیماهای کوچک، 3 سطح متفاوت برای کنترل و بهره گیری از سیستم کنترل خودکار پرواز به شرح ذیل وجود دارد:

خلبان اتوماتیک تک محور Single Axial

این سیستم هواپیما را حول محور طولی و با استفاده ازAileron (شهپر) کنترل می نماید از این رو به تنظیم کننده بال نیز معروف است.

خلبان اتوماتیک دو محور Two Axial

این سیستم هواپیما را حول محورهای طولی و عرضی کنترل می نماید از این رو قابلیت دفع و مقابله با لرزش های طولی وارده به هواپیما را نیز دارا می باشد.

 سیستم دو محوره همچنین جهت هدایت و پرواز دقیق می تواند با استفاده از رادیوهای کمک ناوبری، پروازی ایمن و آسوده را برای سرنشینان خود به ارمغان بیاورد.

خلبان اتوماتیک سه محور Three Axial

این سیستم هواپیما را حول محورهای طولی، عرضی و عمودی کنترل و هدایت می نماید به همین جهت اغلب هواپیماهای کوچک قابلیت نصب و تطابق با این سیستم را ندارند.

 بیشتر هواپیماهای مدرن امروزی به سیستم اتوپایلوت سه محوره مجهزند و در تمامی مراحل تاکسی، تیک آف، صعود، سیر، نزول و تقرب از خلبان خودکار بهره می گیرند.

خلبان خودکار در هواپیما های مدل

خلبان خودکار در هواپیما های امرزی(Rc airplane(RCAPمی نامند و شامل یک سیستم سخت افزار یست گه داخل هواپیما های مدل قرار گرفته است و با استفاده از دستگاه های جی پی اس و با استفاده از سنسور های افقی و ارتفاع سنج خود را تا محل مشخص شده رفت و برگشت می نمایند .

انواع سیستم کنترل پرواز طولی

از جمله مهمترین سیستم های کنترل خودکار پرواز در محور طولی میتوان به نگه دارنده زاویه، نگه دارنده ارتفاع بارومتریک، نگه دارنده سرعت، سیستم مانور pitch، کنترل thrust خودکار و دنبال کننده

زاویه گلاید در هنگام فرود خودکار اشاره کرد.

انواع سیستم کنترل پرواز عرضی

از میراگر yaw، نگه دارنده زاویه رول، نگه دارنده جهت مسیر، دور موزون، سیستم دنبال کننده راستای موج رادیویی فرکانس بالا و سیستم فرود خودکار نیز می توان به عنوان مهمترین سیستم های کنترل خودکار پرواز در محور عرضی نام برد.

خلبانان در چه زمانی سیستم اتوپایلوت را غیرفعال می کنند

همانطور که گفتیم تمامی سیستم های کنترل خودکار پرواز به گونه ای طراحی می گردند تا در زمان نیاز به راحتی توسط خلبان تصحیح یا غیرفعال گردند. این بدین معناست که خلبانان می بایست در طول پرواز همواره جهت

 غیر فعال کردن سیستم اتوپایلوت و کنترل دستی هواپیما، گوش به زنگ باشند. با این حال هیچ مشخصه معینی وجود ندارد که بتوان بر اساس آن، زمان خاموش کردن سیستم کنترل خودکار پرواز را تعیین نمود.

 بر این اساس خلبان قادر است هر زمان که بخواهد با خاموش کردن سیستم اتوپایلوت، به صورت دستی مشکل احتمالی به وجود آمده را حل کند؛ مشروط بر اینکه هواپیما به حداقل ارتفاع از زمین 80 پایی نرسیده باشد.