Latający komputer

Pod względem materiałów obserwujemy w samolotach odwrotną ewolucję niż w gadżetach elektronicznych. Boeing 787 Dreamliner jest zrobiony w 50 proc. (80 proc. objętości) z plastiku. Dla większej wytrzymałości materiał jest wzmocniony włóknem węglowym lub w przypadku niektórych elementów szklanym. Z tytanu i aluminium są wykonane tylko najbardziej obciążone krawędzie skrzydeł, stateczników i gondoli silników. Dzięki kompozytom i bardziej efektywnym silnikom udało się w Dream- linerze ograniczyć zużycie paliwa o ⅕ w porównaniu do Boeinga 767, którego zastępuje.

Zaletą systemów elektrycznych jest znacznie mniejsza awaryjność i prostsza konstrukcja. Hamulce hydrauliczne w Dream- linerze zostały zastąpione elektrycznymi, dzięki czemu można było je podłączyć do systemu sterowania fly-by-wire oraz dodać funkcję antypoślizgową podobną w działaniu do ABS-u w samochodzie. Lodu z samolotu nie usuwa się już za pomocą gorącego powietrza pobieranego z silników. Służą do tego podgrzewacze elektryczne w formie mat umieszczone pod pokryciem skrzydeł. W kabinie pasażerskiej okna mają elektro-chromatyczne przyciemniane szyby o zakładanej niezawodności 20 lat, czyli tylu, ile wynosi przyjęty okres eksploatacji samolotu. Do zasilania tych systemów potrzebny jest oczywiście prąd, dlatego silniki samolotu generują energię o mocy wystarczającej dla kilkuset domów mieszkalnych.

Samolot ma także nowatorską elektronikę lotniczą. Awionika jest zintegrowana w jeden system, a nie jak dawniej rozproszona w kilkudziesięciu odrębnych urządzeniach. Kilkadziesiąt modułów obliczeniowych, spiętych szybkim ethernetem, to Common Core System, jak nazywana jest awionika samolotu. Całość pracuje pod kontrolą systemu operacyjnego czasu rzeczywistego, który gwarantuje przepływ informacji i wykonywanie instrukcji bez opóźnień. System komputerowy jest programowany za pomocą zestandaryzowanego API, za którego pomocą można tworzyć aplikacje do kontrolowania pracy samolotu. Efektem jest dużo łatwiejsze rozwijanie aplikacji i aktualizacja oprogramowania. W razie potrzeby wymiana oprogramowania zajmie jeden dzień, bez konieczności rozbierania samolotu. Zintegrowany system podnosi także niezawodność, bo funkcje uszkodzonego modułu obliczeniowego mogą przejąć inne moduły.

Jakie są korzyści dla pasażerów? Oprócz bezpieczeństwa nowoczesna awionika pozwala np. na automatyczne zmniejszanie wstrząsów samolotu w wyniku turbulencji. Czujnik zamontowany w nosie samolotu „czyta” powietrze, a odpowiednia aplikacja działająca w zintegrowanym systemie steruje lotkami w skrzydłach, tak by skompensować wykryte drgania.

Informacje zbierane i przetwarzane przez Common Core System muszą oczywiście być dostępne dla pilotów. Tam także nie brakuje nowinek technicznych. Zamiast dziesiątków zegarów i małych wyświetlaczy piloci większość niezbędnych informacji otrzymują za pośrednictwem pięciu 15-calowych ekranów wielofunkcyjnych, czyli po prostu – monitorów LCD, znacznie większych niż w Boeingu 777, najmłodszym obok Dreamlinera projekcie koncernu.

Dodatkowo każdy pilot ma przed oczami przezroczysty wyświetlacz HUD, umożliwiający odczytywanie najważniejszych parametrów podczas obserwacji sytuacji na zewnątrz samolotu. Ułatwia to pracę pilotów przy najtrudniejszych manewrach, takich jak start czy lądowanie przy ograniczonej widoczności.

W Boeingu 787 własny wyświetlacz ma każdy pasażer. Oczywiście, im wyższa klasa, tym większa przekątna. W oparciu siedzenia z przodu jest zainstalowany ekran systemu rozrywkowego. Jeśli repertuar wyświetlany na dużym ekranie rozmija się z twoimi preferencjami, możesz wybrać inny film, posłuchać muzyki, obejrzeć aktualne wiadomości albo obserwować parametry lotu. Sterowanie odbywa się za pomocą pilota kablowego z klawiaturą qwerty oraz ekranu dotykowego. Możliwe jest udostępnienie w tym terminalu usług internetowych, ale w chwili pisania tego artykułu LOT nie zdecydował jeszcze, czy będzie to opłacalne.

Najnowszy samolot we flocie LOT jest naszpikowany nowoczesnymi technologiami informatycznymi i środkami łączności.

W samolocie może być zainstalowana dodatkowa antena satelitarna i podłączenie do internetu kabiny pasażerskiej. Możliwe jest także uruchomienie punktu dostępowego dla telefonów komórkowych.

Oprócz lotniczych urządzeń radiowych niezbędnych do komunikacji z Ziemią i nawigacji Dreamliner ma satelitarne łącze danych, które pozwala na transmisję z prędkością 432 Kb/s z każdego miejsca na kuli ziemskiej.

Zaawansowane elektroniczne kontrolery atmosfery w kabinie pasażerskiej pozwalają dostosować dopływ powietrza z zewnątrz samolotu do liczby pasażerów. Nowoczesne oświetlenie diodowe umożliwia dobranie barwy i natężenia światła do pory dnia i czynności w kabinie, dzięki czemu łatwiej znieść zmianę czasu.

W samolocie jest sieć kablowa. Kluczowe elementy systemu są oddzielone firewallem od sieci i terminali w kabinie pasażerskiej. Oprócz czujników, jednostek obliczeniowych i urządzeń w kabinach, w sieci są serwery plików. Samolot ma też sieć Wi-Fi, z której mogą korzystać technicy obsługujący maszynę.

Wszystkie komputery używane do pilotażu są traktowane jako jeden zintegrowany system, w którym działają aplikacje pisane we wspólnym API (nawigacja, sterowanie urządzeniami, monitorowanie, autopilot itp). Zwiększa to niezawodność, bo rolę zepsutego modułu sprzętowego może przejąć inny.

Ze względu na dużą liczbę systemów elektrycznych i elektronicznych w samolocie niezbędne jest odpowiednie zasilanie. Dlatego nowe silniki generują 1 megawatt energii (zasilanie zaspokajające potrzeby kilkuset domów) w porównaniu do 60 kilowatów w samolotach poprzedniej generacji.

Każdy pasażer ma własny ekran, na którym może oglądać wybrane przez siebie filmy, słuchać muzyki, grać i śledzić parametry lotu. Jest też gniazdo USB do zasilania własnej przenośnej elektroniki, co jest świetnym pomysłem, bo żadna bateria nie wytrzyma np. oglądania filmów na smartfonie przez 10 godzin lotu.

Większość informacji w kokpicie jest prezentowana na wielofunkcyjnych, 15-calowych wyświetlaczach LCD. Dodatkowo piloci mają przezroczyste wyświetlacze HUD, które pomagają kontrolować samolot w locie w chmurach czy lądowaniu we mgle. Na osobnych ekranach są też dostępne instrukcje i plan lotu.

Samolot ma programowalny system CISS 2100 monitorujący otoczenie. Łączy on funkcje urządzenia TAWS, wykrywającego zbliżenie do przeszkody terenowej, TCAS – zapobiegającego kolizji w powietrzu, i radaru pogodowego umożliwiającego omijanie stref burzowych. Dane z sensorów trafiają światłowodem do jednostki obliczeniowej, skąd w postaci zintegrowanego obrazu otoczenia trafiają na wyświetlacz w kokpicie.