Sistemul de management al zborului (FMS) este o parte fundamentală a avionicii moderne . Sistemul FMS automatizează o gamă largă de sarcini de zbor, reduce volumul de muncă al echipajului, ceea ce permite în cele din urmă aeronavelor civile moderne să abandoneze navigatorii și inginerii de zbor . Funcția principală a FMS este gestionarea planului de zbor. Prin determinarea locației unei aeronave (AC) folosind diverse instrumente de navigație (cum ar fi satelit și inerțial , adesea susținute de ajutoare de radionavigație ), sistemul FMS controlează aeronava în conformitate cu planul de zbor. FMS este controlat folosind afișajul și tastatura sau ecranul tactil. FMS trimite planul de zbor către sistemul electronic de afișare pentru afișare pe afișajul multifuncțional în cadrul de navigație și în cadrul comenzii de zbor . Sistemul FMS poate consta din două canale. Canalele FMS sunt conectate printr-o linie de sincronizare. Dacă un canal eșuează, funcționalitatea FMS este păstrată în întregime.
FMS modern instalat pe aeronava Sukhoi Superjet 100 . Sistemele FMS sunt instalate pe aeronave mici, cum ar fi Cessna 182 . În dezvoltarea sa, sistemul FMS a avut multe variante de execuție, diferite ca funcționalitate și dimensiune. Cu toate acestea, unele caracteristici sunt comune tuturor FMS.
Toate FMS-urile folosesc informații din baza de date aeronautică (NDB). NDU conține informații despre următoarele elemente ale planului de zbor în conformitate cu standardul ARINC 424 :
Pentru a menține relevanța, BND trebuie actualizat la fiecare 28 de zile.
Planul de zbor este de obicei introdus la sol înainte de plecare. La aeronavele mici, planul de zbor este elaborat de pilotul însuși, la aeronavele pe distanțe lungi, planul de zbor este elaborat de un dispecer de zbor profesionist . Planul de zbor este introdus în FMS prin selectarea planului de zbor din baza de date a companiei aeriene sau prin descărcarea planului de zbor din centrul de control al companiei aeriene prin canalul ACARS .
În timpul pregătirii înainte de zbor, în FMS sunt introduse și alte informații necesare pentru formarea planului de zbor. Aceste informații sunt despre încărcare, greutatea combustibilului, echilibru, nivelul de croazieră.
Echipajul poate schimba planul de zbor din mai multe motive. Pentru a schimba rapid planul de zbor, interfața FMS este concepută pentru a minimiza apăsarea butoanelor, a reduce volumul de muncă al echipajului și a elimina informațiile periculos de înșelătoare. Sistemul FMS transmite planul de zbor către sistemul de afișare electronică de pe afișajul de navigație. În mod normal, informațiile FMS sunt afișate cu magenta pe afișaj.
Determinarea poziției curente a aeronavei și a preciziei acesteia este una dintre sarcinile principale ale FMS în zbor. FMS-urile simple folosesc un singur sistem de navigație pentru poziționare, de obicei un sistem de navigație prin satelit. Dar FMS-ul modern utilizează toate sistemele de navigație disponibile, de exemplu, cum ar fi DME, pentru a îmbunătăți acuratețea poziționării. Sistemele de navigație includ:
Sistemul FMS monitorizează în mod constant datele de la toate sistemele de navigație, determină punctul actual de locație și precizia acestuia. Precizia locației este denumită „Performanță curentă de navigare” - Performanță reală de navigare (ANP). Geometric, ANP este raza cercului în care se află BC. Căilor aeriene moderne li se atribuie de obicei o „ Performanță de navigație necesară ” - Performanță de navigație necesară (RNP). Un zbor pe căile aeriene este acceptabil dacă performanța curentă de navigație (ANP) este mai mică decât performanța necesară (RNP).
Având în vedere poziția curentă și planul de zbor, sistemul FMS calculează traiectoria de zbor necesară. Echipajul poate menține cursul cerut manual sau cu ajutorul unui sistem de control automat (ACS).
Modul de operare FMS este denumit în mod obișnuit „ Navigație laterală ” - Navigație laterală (LNAV) pentru un plan de zbor orizontal și „Navigație verticală” - Navigație verticală (VNAV) pentru un plan de zbor vertical. Modul VNAV emite ACS viteza dată și unghiul de înclinare sau altitudinea, modul LNAV emite comanda unghiului de înclinare specificat pentru ACS.
Avioanele pe distanțe lungi, cum ar fi Sukhoi Superjet 100 , sunt echipate cu FMS cu funcționalitate completă „Navigație verticală” (VNAV). Sarcina funcției VNAV este să prezică și să optimizeze unghiul de înclinare a traiectoriei. Controlul aeronavei în plan vertical constă în controlul pasului și controlul tracțiunii motorului. Pentru a controla aeronava pe canalul vertical, FMS trebuie să aibă informații detaliate despre caracteristicile aeronavei și ale motoarelor. Folosind aceste informații, funcția VNAV calculează unghiul de traiectorie prezis în fiecare punct din planul de zbor orizontal.
Sistemul FMS calculează profilul vertical de zbor atunci când planul de zbor este introdus în timpul pregătirii înainte de zbor. La calcularea profilului vertical se folosesc informații despre greutatea în gol a aeronavei, greutatea combustibilului, echilibrul, nivelul de croazieră și planul de zbor orizontal. Unele puncte de referință ale procedurii standard de plecare (SID) au limite verticale, cum ar fi „LA sau PESOS 8.000”. Pot fi aplicate tracțiune redusă (împinge redusă) sau tracțiune adaptată (împinge redusă) pentru a păstra durata de viață a motoarelor în timpul decolării. Toate exemplele date de restricții sunt luate în considerare atunci când se formează un profil vertical.
Implementarea exactă a funcției VNAV este o sarcină complexă și intensivă în resurse, dar este justificată de posibilitatea de a economisi combustibil în zborul de croazieră și la coborâre. În zborul de croazieră, pe măsură ce se consumă combustibil, greutatea de zbor a aeronavei scade, iar plafonul practic al aeronavei crește. Funcția VNAV calculează punctele de urcare în trepte sau de croazieră pentru a economisi combustibil.
Optimizarea performanței permite FMS să determine cea mai avantajoasă sau maximă viteză economică de zbor la nivel de zbor, așa-numita. viteza economică (viteza ECON). Pentru aceasta, există un așa-numit. „Indexul costurilor” (CI), care vă permite să alegeți între o strategie de economisire a combustibilului și o strategie de economisire a timpului. De obicei CI=999 corespunde „vitezei ECON” maxime când se neglijează consumul de combustibil, CI=0 corespunde celei mai avantajoase „viteze ECON” corespunzătoare consumului minim de combustibil.
Modul Required Time of Arrival (RTA) permite funcției VNAV să calculeze sosirea unui punct de referință la o anumită oră. Acest mod este adesea folosit pentru a calcula sosirile programate la aeroport. Pentru sosirea programată a aeronavei, funcția VNAV controlează viteza de croazieră a zborului.
Pentru coborâre, funcția VNAV calculează un punct de vârf al coborârii (TOD). Punctul TOD este calculat pe baza economiei maxime și a coborârii confortabile pentru pasageri. De obicei, reducerea este calculată pentru modul de funcționare a motorului „în gol”.
Când este atins punctul TOD, funcția VNAV va comanda motoarele să funcționeze la ralanti. Aeronava începe să coboare de-a lungul traiectoriei calculate. Este posibil ca aeronava să nu se „adapte” exact în traiectoria calculată dacă traiectoria calculată nu este corectă sau vântul vertical nu se potrivește cu prognoza. Pentru a aduce aeronava la traiectoria calculată, aeronava modifică unghiul de scufundare, ceea ce duce la o anumită fluctuație a vitezei. De obicei, sistemul FMS permite o mică modificare a vitezei. În cazul unor abateri semnificative ale aeronavei de la traiectoria calculată, FMS emite o comandă pentru a crește modul de funcționare a motorului dacă aeronava se află sub traiectoria calculată, iar FMS emite o solicitare către echipaj pentru a aplica frâne pneumatice (ADD DRAG) dacă aeronava se află peste traiectoria calculată.
Cea mai profitabilă coborâre pe „Idle throttle”, cunoscută și sub numele de „Green decline” (coborâre verde) necesită o cantitate minimă de combustibil. Majoritatea aeronavelor pe distanțe lungi au un mod de coborâre la accelerație scăzută. Cu toate acestea, aplicarea modului optim de coborâre este limitată de capacitățile serviciului de control al traficului aerian .