اویونیک
اویونیک
کلمه اویونیک از دو کلمه electronic و aviation تشکیل شده و به معنای الکترونیک هوایی است .
برقی که هواپیما استفاده میکند کلا به دو نوع تفسیم میشود نوع اول جریان برق مستقیم ۲۸ ولتی است
و برای مثال میتوان گفت استارتر های از نوع ژنراتوری با این نوع برق کار میکنند
و بعد از استارت موتور این ژنراتور خود وظیفه تولید برق را بر عهده میگیرد .
نوع دیگر جریان برق در هواپیما جریان متانوب ۱۱۵ ولتی با فرکانس ۴۰۰ مگاهرتز است .
مولد های جریان برق در هواپیما به صورت زیر میباشد:
ژنراتور و آلتروناتور ها این دو مولد جریان برق در هواپیما هستند و کارشان تبدیل نیروی مکانیکی به الکتریکی است
و ژنراتور ها و آلترناتور ها نیروی مکانیکی خود را از موتور دریافت میکنند
یعنی اینکه ژنراتور ها و آلترناتور ها توسط موتور پشتیبانی میشوند نیروی مکانیکی از موتور به واسطه گیربکس به آلترناتور و ژنراتور های میرسد
و توسط این دو نیروی مکانیکی به نیروی برق تبدیل میشود و با توجه به تغییر مقدار نیروی مکانیکی منتقل شده توسط گیربکس
که باعث تغییر فرکانس جریان برق تولیدی میشود بنابراین سیستمی تحت عنوان CSD نیروی مکانیکی منتقل شده از گیربکس را ثابت نگه میدارد
منبع دیگر جریان برق باتری های هواپیما هستند ،باتری های هواپیما از نوع آب اسیدی و نیکل کادمیوم هستند
که جریان برق ۲۴ ولتی را برای سیستم ها فراهم میکنند و توسط APU یا منبع خارجی شارژ میشوند خود سیستم APU
که د واقع یک موتور توربوشفت است که در زیر سکان عمودی قرار میگیرد
خود توانایی استارت زدن موتور و پشتیبانی از ژنراتور ها و آلترناتور ها و پمپ های هیدرولیکی و سیستم تهویه هوا را داراست
در سیستم هم اینونتور ها وظیفه تبدیل جریان برق از متناوب به مستقیم یا برعکس را بر عهده دارند .
سیستم FLY BY WIRE
در این سیستم بجای اینکه فرامین خلبان توسط سیستم های مکانیکی
مانند میل۶ های متحرک یا کابل ها یا بصورت سیستم های هیدرولیک به بالچه ها منتقل شود
در سیستم FBW فرامیل خلبان توسط کامپیوتر به سیگنال تبدیل شده و توسط سیم به کنترلر ها میرسد
و باعث کنترل هواپیما میشود چون در سیستم FBW بجای سیستم های هیدرولیکی و مکانیکی از سیم و سیستم دیجیتال استفاده شده
بنابراین وزن هواپیما کاهش چشم گیری پیدا میکند و از محاسن این سیستم میتوان به پایداری بیشتر هواپیما اشاره کرد
و با سیستم FBW هدایت هواپیما نیز هوشمند میشود
برای مثال اگر خلبان بخواهد زاویه حمله را بیش از حد افزایش دهد سیستم FBW این اجازه را نخواهد داد.
FBW
جعبه سیاه
جعبه سیاه بر خلاف اسمش به رنگ نارنجی با نوار های سفید است
تا در صورت سانحه راحتتر در اعماق دریا یا جای دیگر پیدا شود
و در زیر سکان عمودی قرار میگیرد تا در صورت سانحه صدمه کمتری ببیند
جعبه سیاه از دو قسمت FDR و CVR تشکیل شده .
قسمت CVR که COCKPIT VOICE RECORDER است وظیفه ضبط صدای خلبان و خدمه را بر عهده دارد
این سیستم با استفاده از میکروفن های درون کابین یا خود میکروفن خلبان و کمک خلبان صدای خلبان و کمک خلبان را ضبط میکند
و همچنین با میکروفن های دیگر صدای مهماندار هارا ضبط میکند و در حافظه ذخیره میکند .
قسمت دیگر جعبه سیاه FDR یا FLIGHT DATA RECORDER
است و این قسمت وظیفه ضبط کردن وضعیت سیستم ها همچون وضعیت سیستم هیدرولیک و موتور و….
و دیگر پارامتر ها همچون فشار و … و را بر عهده دارد .
در صورت سانحه اگر هواپیما درون دریا سقوط کند
سیستم UBL جعبه سیاه اقدام به فرستادن سیگنال با برد ۲ مایل در فرکانس VHF میکند تا جعبه سیاه راحتتر کشف شود .
سیستم ELT یا EMERGENCY LOCATOR TRANSMITER
سیستم ELT در زیر سکان عمودی قرار میگیرد تا در صورت سانحه آسیب کمتری ببیند
و وظیفه ارسال سیگنال اخطار در صورت سانحه هواپیما را بر عهده دارد تا در صورت سانحه بسرعت موقعیت سقوط هواپیما کشف شده
و عملیات امداد و نجات بدون فوت وقت انجام گیرد سیستم ELT چند نوع مختلف دارد
در یک نوع در صورت افتادن در آب شیرین بعد از ۵ دقیقه و در صورت افتادن در آب شور بعد از ۵ ثانیه اقدام به فرستادن سیگنال میکند
و سیگنال ارسالی هم بر روی فرکانس VHF است این نوع ELT مناسب برای هواپیما هایی است
که بیشتر بر روی آب پرواز میکنند و نوع دیگر ELT در صورتی شروع به ارسال سیگنال میکند
تا فشار ۵ الی ۷ جی در جهت محور طولی هواپیما وارد شود
و این نوع بیشتر برای هواپیما هایی مناسب است بر روی خشکی بیشتر پرواز میکنند .
نوع جدید ELT میتواند سیگنالی ارسال کند که توسط ماهواره ردیابی شود
و بدین شکل کشف موقعیت سقوط بسیار راحتتر است .
جعبه سیاه
جعبه سیاه
جعبه سیاه
سیستم ارتباطی رادیویی
این سیستم دارای نوع های مختلف است
و برای هواپیما های مسافربری غیر نظامی بر روی باند VHF است
و برای هواپیما های نظامی ارتباط بر روی باند UHF است
و برای فواصل دور از نوع HF و نوع دیگر ارتباط ماهواره ای است .
سیستم ارتباط رادیویی از آنتن گیرنده و فرستنده
و پنل کنترل تشکیل شده و در سیستم ارتباط رادیویی در دو حالت گیرندگی و فرستندگی کار میکند
که در صورت فشار پنل PTT در حالت فرستندگی برای ارسال پیام صوتی قرار میگیرد .
در حالت گیرندگی گیرنده سیگنال را دریافت کرده و سیگنال صوتی را از فرکانس کریر حامل آن جدا کرده و تقویت میکند
و سپس بصورت صوتی در کابین پخش میکند که میزان ولوم آن از داخل کابین قابل تنظیم است
و در حالت فرستندگی هم سگنال صوتی بر روی فرکانس کریر حامل سوار شده
و تقویت میشود و توسط آنتن در فصا پخش میشود .
همانطور که گفته شد برای هواپیما های غیر نظامی مسافربری از فرکانس ۱۱۸ تا ۱۳۶ مگاهرتز در باند VHF استفاده میشود
و برای هواپیما های نظامی از باند UHF استفاده میشود
و از نوع HF با توجه به اینکه باند HF در صورت برخورد با لایه یونیسفر به زمین بازمیگردد
بنابراین از این نوع برای ارتباط در فواصل دور استفاده میشود
و ارتباط از نوع ماهواره ای برای ارتباط در فواصل بسیار دور میان قاره ای استفاده میشود .
سیستم ارتباطی
سامانه ارتباط ماهواره ای
سیستم SELCAL
با توجه به اینکه امروزه پرواز های هوایی افزایش یافته
و در صورت ارسال پیام رادیویی بر روی باند خاصی تمامی هواپیما ها و برج مراقبت که بر روی همان فرکانس کار میکنند
پیام را دریافت میکنند که این امر بسیار خسته کننده و غیر ضروری است
بنابراین سیستم سلکال بر روی سیستم های ارتباطی هواپیما نصب شده است
و تمامی هواپیما ها دارای چهار کد منحصر بفرد هستند و زمانی که پیام رادیویی ارسال میشود
کد بر روی فرکانس قرار میگیرد و زمانی که هواپیما این فرکانس را دریافت میکند
سیستم SELCAL سیگنال را چک میکند و در صورتی که کد سیگنال با کد هواپیما همخوانی داشت
پیام در کابین منتشر میشود و اگر پیام همخوانی نداشت منتشر نمیشود .
سیستم ACARS
این سیستم برای فرستادن پیام های کوتاه آن هم بصورت دیتا استفاده میشود
این سیستم با سنسور هایی که در قسمت های مختلف هواپیما مثل ارابه فرود ها قرار دارد
وضعیت هواپیما مثل حالت تیک آف یا لندینگ یا پیاده کردن مسافران را برای برج مراقبت بصورت دیتا ارسال میکند
و یا مسیر یا مقصد و میزان سوخت را برای برج بصورت دیتا ارسال میکند
و یا وضعیت موتور توسط همین سیستم به صورت دیتا به آشیانه فنی ارسال میشود .
سیستم ATC یا AIR TRAFFIC CONTROL (سیستم کنترل ترافیک)
این سیستم یک خط ارتباطی بین هواپیما و رادار زمینی است
که این سیستم دارای یک آنتن در بالای هولپیما و یک آنتن در پایین هواپیما و یک پنل کنترل است
هر پرواز دارای چهار کد است که خلبان آن را در پنل کابین وارد میکند که باعث میشود رادار زمینی با این کد هواپیما را بشناسد
که این نوع که تنها چهار کد را داراست MODE A میگویند و نوع بعدی علاوه بر چهار کد ارتفاع هواپیما را هم به رادار ارسال میکند
که به این نوع MODE C میگویند و نوع دیگر که پیشرفته ترین است علاوه بر چهار کد
و ارتفاع چهار کد ۲۴ بایتی را هم به رادار زمینی اعلام میکند که به این نوع MODE S میگویند .
سیستم TCSA
این سیستم برای جلوگیری از برخورد هواپیما ها با یکدیگر است
که این سیستم مکمل سیستم ATC از نوع MODE S است
که این سیستم هم دارای دو آنتن و پنل کنترل مشترک با سیستم ATC است و بصورت مکمل با این سیستم کار میکند .
سیستم GPWS
این سیستم برای جلوگیری از برخورد هواپیما به زمین کوه ها یا عوارض و ناهمواری های زمین است
که در صورتی که هواپیما بصورت شدیدی کاهش ارتفاع دهد این سیستم GPWS هشدار pull up! رو اعلام میکند
و در صورتی که ارتفاع هواپیما پایین باشد ولی ارابه های فرود باز نباشد یا فلپ ها به سمت پایین نباشد سیستم GPWS اقدام به هشدار میکند .
نوع جدید تر GPWS نسخه EGPWS است که این نوع همانند سیستم ترکام در حافظه خود نقشه ناهمواری ها و کوه ها را ذخیره کرده
و با ماهواره هم ارتباط برقرار میکند تا موقعیت هواپیما مشخص شود.
ارتفاع سنج رادیویی
ارتفاع سنج رادیویی نسبت به ارتفاع سنجی که با فشار کار میکند دقت بسیار بالاتری دارد
در صورتی که ارتفاع سنج فشاری ارتفاع را نسبت به دریا نشان میدهد
ولی ارتفاع سنج رادیویی اختلاف ارتفاع را نسبت به کوه ها و ناهمواری ها را هم میتواند نشان دهد .
ارتفاع سنج رادیویی با ارسال امواج رادیویی VHF به زمین و دیافت و تجزیه و تحلیل آن ارتفاع را محاسبه میکند .
سیستم RAAS
این یک سیستم هدایت ماهواره ای برای دریافت اطلاعات باند و خزشگاه ها است .
سیستم پرواز خودکار Auto Pilot
این سیستم یکی از پیچیده ترین سامانه های هواپیماست
امروزه در جدید ترین نسخه های حتی قابلیت این را دارد تا هواپیما را از مبدا به مقصد رسانده و فرود خدکار انجام دهد
این سیستم دارای یک کامپیوتر مرکزی است که نقش مغز سیستم را دارد
و با توجه به ژیروسکوب ها و سنسور هایی که در قسمت های مختلف هواپیما قرار گرفته
اطلاعت برای کامپیوتر مرکزی ارسال شده و کامپیوتر مرکزی سرووموتور ها را راه انداخته و هواپیما را هدایت میکند
و امروزه با کمک سیستم ILS که با امواج دریافتی از فرودگاه کار میکند
میتواند هواپیما را بصورت امن فرود آوردو سیستم AUTO THROTTLE هم برای کنترل خودکار قدرت موتور بکار میرود
و در نوع جدید موتور های مجهز به سیستم کنترل دیجیتال THRUST BY WIRE هم شده اند
و سیستم پرواز خودکار از انواع دو کاناله یعنی سیستم دارای دو کامپیوتر پردازنده و دو سیستم سرووموتور و مجموعه ژیروسکوب ها هستند
و گاهی اوقات سیستم های چهار کاناله بر روی هواپیما به کار میروند .
سیستم ناوبری
ناوبری هواپیما با توجه به دو آلات دقیق COMPASS که یک قطب نمای مغناطیسی است
و آلات دقیق افق نما که موقیعت افقی هواپیما را مشخص میکند انجام میگیرد .
نوع دیگر ناوبری از نوع اینرسی است یعنی با کمک شتاب سنج ها و ژیروسکوب ها ناوبری انجام میگیرد
ژیروسکوب یک قطعه ای است شبیه به چرخ که حول محور دواری میپرخد
و بیشتر وزن آن روی رینگش است که این قطعه نشان میدهد
که هواپیما چقدر از مسیر منحرف شده تا دوباره و با سیستم های کنترل به مسیر بازگردد .
نوع دیگر سیستم ناوبری رادیویی است که با امواج دریافتی از ایستگاه های زمینی جهت ایستگاه
و در نتیجه جهت ایستگاه و جهت ناوبری مشخص میشود
و نوع دیگری تحت انواع VOR مستقیما امواج رادیویی را از فرودگاه دریافت میکند
که جهت ناوبری را با همین امواج مشخص میکند و با کمک همین سیستم VOR سیستم ILS فرود خودکار هم کار میکند
و مسافت تا فرودگاه هم اندازه گیری میشود.نوع دیگر ناوبری با کمک ماهواره یا GPS است.
نمایشگر سر بالا یا HUD
نمایشگر سربالا برای زمانی به کار میرود که خلبان زملنی که به روبه روی خود نگاه میکند
همزمان اطلاعات پروازی را بر روی HUD ببیند این سیستم از یک پرژکتور پردازنده
و شیشه منعکس کننده اطلاعات تشکیل شده در نمونه های جدید اطلاعات بجای HUD بر روی هلمت کلاه خلبان به نمایش در می آیند.
HUD
هشدار دهنده ها :
هشدار دهنده های راداری یا RWR:
هشدار دهنده های راداری یا RWR شامل یک آنتن گیرنده فرستنده و پردازشگر و دیسپلی است
که این سامانه با تغییر فرکانس نشان میدهد که هواپیما کشف شده
یا قفل راداری بر روی آن صورت گرفته یا به سمت آن موشک شلیک شده است .
هشدار دهنده نزدیک شونده موشک
هشدار دهنده های نزدیک شونده موشک یا MAW
این نوع هشدار دهنده ها نزدیک شدن موشک را هشدار میدهند و به سه نوع فروسرخ فرابنفش و داپلر است .
هشدار دهنده های لیزری
این نوع هشدار دهنده ها قفل لیزری بر روی هواپیما را هشدار میدهند .
جاسوسی الکترونیکی ELINT
در این جاسوسی امواج راداری دشمن توسط آنتن ها دریافت شده و توسط پردازشگر پردازش شده
و سپس مشخص میکند که رادار دشمن از چه فرکانسی استفاده میکند
و در کجا پوشش قوی و در کجا پوشش ضعیف دارد و قدرت جنگ الکترونیک آن چقدر است.
جنگ الکترونیک :
اخلالگر های الکترونیکی در دو حالت دفاعی و تهاجمی استفاده میشود
و در حالت تدافعی برای فریب دادن موشک های مهاجم استفاده میشود که موشک مهاجم در داخل کره ای نمیتواند هواپیما را پیدا کند
یا ارتباط موشک با رادار قطع شده و منحرف میشود .
نوع دیگر تهاجم الکترونیکی است که در این حالت اخلالگر که یا بصورت غلاف یا سیستم بر روی هواپیما نصب میشود
امواج راداری دشمن را دریافت کرده و با تولید همان امواج آن را به سمت رادار دشمن منعکس میکند
که در این شرایط رادار با امواج های زیاد کاذبی روبه رو میشود و دچار اخلال میشود
به عمل جنگ الکترونیک اصطلاحا ECM و ضد جنگ الکترونیک ECCM و پشتیبانی الکترونیکی ESM میگویند .
اخلالگر لیزری
اخلالگر لیزری با منعکس کردن پرتو لیزری باعث اخلال بر روی کاونده فروسرخ موشک مهاجم میشود و آن را کور میکند.
پاد اخلالگر AN/ALQ-119 در زیر جنگنده فانتوم
رادار :
رادار همان چشمان هواپیما است در هواپیما های مسافربری رادار ها برای ناوبری و کشف ابر های حاوی قطعات یخ و خطرناک به کار میرود
ولی در قسمت نظامی کاربرد های دیگری مانند کشف و رهگیر و قفل بر روی هاداف را دارند
رادار ها از دهه ۱۹۵۰ بر روی جنگنده ها نصب شدند و نسخه های اولیه تنها قابلیت مسافت یابی داشتند
و نسل بعدی رادار ها از سیستم لامپ خلا استفاده میکردند لامپ خلا یک یکسو کننده جریان برق است
که محفظه ای بزرگ حاوی خلا است که با سرعت بالا الکترون هارا از کاتد به آند هدایت کند
لامپ خلا از یک جهت جریان برق را هدایت میکند و از یک جهت تقویت میکند
و اجازه برگشت از همان جهت را نمی دهد بنابراین در صنایع الکترونیک کاربرد دارد
نسل بعدی رادار ها بجای لامپ خلا از قطعات نیمه هادی بهره میبردند که به این رادار ها نوع پالس میگویند
و نوع جدیدتر رادار های پالس داپلر هستند که بر اساس فرمول داپلر کار میکنند
و کار این نوع رادار ها بر اساس ارسال و دریافت پالس های راداری و تجزیه و تحلیل آن است
و این نوع رادار ها از ترانزیستور استفاده میکنند و قابلیت تفکیک بالایی نسبت به رادار های پالس دارند
رادار های امروزه
و امروزه رادار های آرایه فازی ابداع شده اند که این نوع رادار ها از چندین و چند ماژول یا گیرنده و فرستنده تشکیل شده اند
که هر کدام امواج را میفرستند و دریافت میکنند و هر کدام کار یک رادار را انجام میدهند
و هر کدام زیر یک ثانیه چند میلیون بتر تغییر فاز میدهند و هرگز از یک نوع الگو تابش استفاده نمی کند
بنابراین این نوع رادار پنهان کار بوده و اخلال بر روی آن سخت تر است
و رادار های آرایه فازی از دو نوع فعال و غیر فعال نوع فعال تمامی ماژول ها از منبع مخصوص خودشان تغزیه میشود
و میتوان تعیین کرد چند ماژول آسمان و چند ماژول زمین را اسکن کنند
ولی در غیر فعال تمامی ماژول ها به یک منبع متصل هستند و ماژول ها قابل تنظیم نیستند.
هشدار دهنده رادار
رادار پالس داپلر AN/AWG-9 متعلق به جنگنده تامکت
رادار AN/APQ120 جنگنده F-4E
رادار آرایه فازی فعال AN/APG-77 متعلق به جنگنده رپتور
