Этапы развития бортового оборудования. Авионика – что это такое Электронное оборудование самолета

С наступлением весны пришло время проговорить об авиамоделизме, ведь первые дни по-настоящему лётной погоды уже порадовали наших коллег в большинстве регионов страны. Времени на подготовку к сезону остаётся всё меньше. Особых сомнений в том, с чего начать, не было, ведь именно аппаратура радиоуправления обычно покупается первой и используется для всех моделей, а также для тренировок на симуляторе*.

Эта статья поможет Вам сориентироваться в большом ассортименте систем радиоуправления и разобраться в собственных потребностях. В каждом из разделов статьи мы будем приводить примеры соответствующих товаров из каталога компании Хобби Центр. Если Вы отправитесь за покупкой к нам - эти рекомендации помогут Вам заранее сделать выбор, однако общая информация, приведённая ниже, применима и к продукции других брендов.

Как выбрать аппаратуру радиоуправления - основные принципы

Многие опытные моделисты на вопрос о том, какую систему радиоуправления купить, дают очень похожие ответы, среди них:

• Выбрать ту, возможностей которой хватит на много лет;
• Брать "на вырост";
• Самое простое - не жалеть денег.

Советы на первый взгляд правильные, но очень расплывчатые. Именно исходя из таких рекомендаций появляется в корне неправильное решение - приобрести авиамодельную аппаратуру по принципу выбора максимально дорогого комплекта, который вписывается в бюджет. Более правильно - руководствоваться определёнными критериями, о которых мы расскажем. Приведённый ниже список составлен исходя из личного опыта автора и наблюдений за коллегами по авиамодельному хобби и спорту. Итак, эти требования к аппаратуре радиоуправления чаще всего возникают у пользователей:

• Наличие настроек для каждого типа моделей: самолёт, вертолёт, планер, мультикоптер. Постарайтесь ответить себе на вопрос, какие из этих летательных аппаратов могут пополнить Ваш парк;
• Эргономика - она намного важнее, чем может показаться. Помните - именно передатчик Вы будете держать в руках, и попробовать это стоит ещё до покупки. У каждого есть личные особенности и предпочтения в постановки рук. Здесь играют роль такие параметры, как вес, толщина и форма корпуса, его балансировка, длина и форма ручек управления, расстояние между ручками, наличие вставок из мягкого пластика в нужных местах и многое другое. Для некоторых классов моделей эргономика передатчика выходит на первое место, например - для метательных планеров;
• Функциональные возможности. Такие функции, как экспоненты и двойные расходы, потребуются для любой модели, более серьёзной, чем тренер. Для самолётов и вертолётов с ДВС необходима функция дистанционного выключения двигателю. Большинство самолётов для классического и 3D пилотажа требует использования микшеров. При пилотировании вертолётов будут полезны функции настройки точки висения и виртуального кольца. Не ограничивайтесь чтением инструкций к моделям - там Вы найдёте только самые необходимые настройки. Узнайте у опытных коллег по хобби, какие функции и для чего они используют;
• Количество каналов управления. Для большинства хоббийных моделей достаточно 6-8 каналов, однако если Вашим следующим увлечение станут копии серьёзного уровня - потребуется управление сложной механизацией крыла и различными системами, имитирующими функции прототипа.
• Точность, время отклика, разрешение основных каналов управления (количество точек) . Эксплуатируя большинство самолётов начального уровня, Вы вряд ли заметите разницу в точности и быстродействии систем радиоуправления, однако ситуация изменится, если речь идёт о полноценной пилотажной модели. Ещё более критичны эти параметры для 3D вертолётов и гоночных моделей. Помимо электронной «начинки», на точность влияет и механика - предпочтительны ручки управления на подшипниках;
• Актуальность. Покупая систему радиоуправления убедитесь, что для выбранной аппаратуры выпускаются приёмники, аккумуляторы и другие аксессуары, осуществляется поддержка производителя;
• Совместимость стандартов. Изучите ситуацию в клубе, либо на поле, где Вы собираетесь летать и узнайте, какие системы радиоуправления используют опытные коллеги. Совместимость протоколов, PPM разъёмов и файловых систем даёт огромные возможности: обучение с инструктором при помощи кабеля «тренер-ученик», получение готовых профилей настроек моделей, возможность обмениваться приёмниками и многое другое.
• Прочность и долговечность материалов. Если Вы планируете летать раз в неделю в спокойной манере - на этот пункт можно обращать меньше внимания, однако для интенсивно тренирующихся спортсменов и хобби-пилотов, выбравших авиамоделизм как основное увлечение, проблема износа аппаратуры не должна возникать в принципе. Кроме того, качественно выполненную вещь приятно держать в руках!
• Наличие специализированных приёмников. Этот пункт мы умышленно поместили в конец списка в виду его специфичности. Приёмники, поставляемые с комплектами аппаратуры как правило делятся на классы Full Range (большая дальность, для средних и больших моделей) и Park Flyer - для небольших самолётов (не более метра размахом) и мини-вертолётов. Для моделей-гигантов могут пригодится приёмники с мощной шиной питания - это очень удобно и позволяет избежать использования преобразователей напряжения. Для максимально облегчённых зальных самолётов класса F3P требуются микро-приёмники весом менее грамма. Многие контроллеры современных мультикоптеров и вертолётные системы стабилизации работают только по шине последовательного подключения. Такую технологию, называемую S.Bus, предлагает знаменитый японский производитель - компания Futaba.

Надеемся, что эти пункты помогли Вам понять собственные потребности и упростят процесс выбора. Теперь поговорим о том, на какие условные классы можно разделить авиамодельные системы радиоуправления и приведём примеры наиболее успешных товаров брендов и .

Аппаратура радиоуправления начального уровня

Эти комплекты предназначены для тех, кто желает максимально сэкономить и не определился, насколько важное место будет занимать моделизм в его жизни. Такие системы предназначены для простых моделей самолётов и мультикоптеров. После перехода на более продвинутую аппаратуру, передатчик можно использовать для тренировок на симуляторе. Характерные особенности:

• 4-6 каналов управления;
• Отсутствие каких-либо настроек, за исключением реверса каналов, отсутствие дисплея;
• Отсутствие возможности сохранение настроек модели;
• Невозможность использования для вертолётов с коллективным шагом основного ротора;
• Невысокая цена.

Самая дешёвая система радиоуправления в нашем каталоге, имеет 4 канала управления. Выгодное отличие от моделей конкурентов - наличие цифровых триммеров (триммер невозможно сместить, когда аппаратура выключена, положение остаётся в памяти передатчика до следующего включения) и дельта-микшера, что позволяет использовать i4 для моделей схемы «летающее крыло». Система совместима со всеми приёмниками, использующими протокол AFHDS2 - их можно не менять переходе на более продвинутую аппаратуру того же производителя. Уникальный форм-фактор: малый вес и тонкий корпус.

Программируемая аппаратура для моделей среднего уровня

Системы из этой группы, по статистике, пользуются наибольшим спросом, что не удивляет - при их невысокой стоимости, функционала достаточно для подавляющего большинства хоббийных моделей всех классов. Характерные особенности:

• 6-8 каналов управления;
• Наличие меню для самолётов и вертолётов;
• Память на несколько моделей, настройка основных параметров: расходы, экспоненты, выключение двигателя, флапероны;
• Наличие нескольких линейных микшеров (задают линейную зависимость воздействия одного канала управления на другой);
• Небольшой жидкокристаллический дисплей для отображения параметров.

Самая популярная модель в линейке. Помимо перечисленных выше особенностей, система имеет базовые функции телеметрии - Вы можете контролировать напряжение на приёмнике модели. Меню аппаратуры - простое и интуитивно понятное. Компактный размер и минимальный вес делают i6 интересной не только для начинающих, но и для опытных моделистов - в качестве второго передатчика для путешествий. Обновлённая версия имеет сенсорный дисплей и доработана специально для применения с мультикоптерами.

Младшая модель в линейке легендарного японского бренда. Имеет простой интерфейс меню и продуманную эргономику, гибкость в настройках - большая по сравнению с FlySky i6. Кассету для батареек можно заменить на Ni-MH или Li-Po аккумулятор. Система совместима со всеми авиамодельными приёмниками Futaba, использующими протоколы FHSS и S-FHSS. Стандартный PPM-разъём Futaba на задней крышке передатчика популярен среди производителей симуляторов, благодаря чему не придётся подбирать переходник. Антенна убрана в удобную ручку для переноски передатчика.

Аппаратура, получившая признания как «народная». 9 каналов управления, лёгкая смена высокочастотного модуля и наличие сторонней прошивки OpenTX - всё это сделало систему хорошим выбором для любителей экспериментов и максимально гибких настроек. Богатый функционал и небольшая цена компенсируют даже такие мелкие недочёты, как дешёвые материалы и упрощённый дизайн корпуса. Аппаратура выпускается под несколькими брендами, однако изначальным производителем является компания FlySky.

Аппаратура радиоуправления продвинутого любительского уровня - на стыке хобби и спорта

Системы, перечисленные в этом разделе, подходят для всех моделей, включая самые сложные - 3D-пилотажные самолёты-гиганты и реактивные копии, а также спортивные планеры. Функциональные возможности соответствуют требованиям опытного моделиста. Рекомендуем ознакомиться с полным описанием каждой из перечисленных систем радиоуправления. Несколько характерных для всей группы особенностей:

• 8-16 каналов управления;
• Наличие полноценного планерного меню в дополнение к самолётному и вертолётному;
• Дополнительные функции: микшеры по точкам, логические выключатели по нескольким условиям;
• Наличие большего количества тумблеров и ручек, свободное присвоение функций;
• Возможность обмена настройками моделей с коллегами, использующими аналогичную аппаратуру;
• Продуманная эргономика, ручки управления на подшипниках, широкое применение металла и мягкого пластика в конструкции;
• Дисплей больших размеров для более наглядного вывода информации.

Определённо - классика жанра, система выпускается с 2012 года и не теряет актуальности благодаря большому заделу на будущее, заложенному производителем. Среди заметных дополнительных функций - микшеры по точкам, логические выключатели, режимы виртуального кольца и точки висения для вертолётов, а также специализированные микшеры для планеров. Аппаратура имеет 14 каналов управления (12 пропорциональных и 2 дискретных). Программное обеспечение - обновляемое, производитель издаёт новые официальные прошивки. Использован протокол передачи данных FASST - помимо максимальной точности и помехозащищённости, это означает, что перед Вами - большой выбор узкоспециализированных приёмников под конкретные задачи. Благодаря продуманной эргономике, эта система хорошо показала себя в спорте высоких достижений, завоевав популярность среди пилотов, выступающих в классе метательных планеров F3K.

Одна из самых «молодых» моделей в линейке японского бренда. Аппаратура, создана по новой концепции - богатый и гибкий функционал при использовании более дешёвого в реализации протокола S-FHSS (приёмники, соответственно, более доступны по цене). Хороший выбор для желающих получить максимум от хоббийных моделей. Впервые в истории производителя система имеет четвёртое меню - специально для мультикоптеров. Передача данных между передатчиками одной модели - беспроводная. Аппаратура позволяет использовать расширенную телеметрию - данные о состоянии различных систем модели передаются в реальном времени на землю. Добавлены дополнительные триммеры закрылков, которые при желании можно переназначить для управления каналами и функциями. Чувствительность всех триммеров регулируется в отдельном подменю.

Звучит смело, но i10 - это мечта моделистов нескольких поколений! Представьте себе хоббийную аппаратуру, по функционалу не уступающую флагманским моделям ведущих брендов. Компании FlySky удалось воплотить эту идею в жизнь - фактически, отличие от верхних спортивных систем радиоуправления - только в меньшей скорости отработки и незначительно меньшей точности, возможности при этом на уровне запросов самых взыскательных пользователей. Впервые в истории, передатчик использует операционную систему Android. Все функции богато проиллюстрированы и выводятся на цветной сенсорный дисплей. Доступна телеметрия, причём благодаря последовательному подключению можно получать показания даже с одинаковых датчиков, отвечающих за разные системы модели. Меню систем i10, предлагаемых нашей компанией, переведено на русский язык! Работает с приёмниками AFHDS 2, AFHDS 2A и AFHDS.

Флагманские системы радиоуправления

Системы, о которых мы коротко расскажем в этой категории находятся на самом острие прогресса в сфере RC моделизма и обладают максимальными функциональными возможностями. Мы не будем выделять несколько преимуществ и особенностей - их слишком много, чтобы поместить их в формат краткой обзорной статьи. Рекомендуем ознакомиться с полными описаниями приведённых ниже систем радиоуправления!

Флагман линейки авиамодельных систем радиоуправления японской корпорации Futaba. Первая в истории бренда 18-канальная система управления. Высокочастотный модуль работает в режимах FASST, FASSTest (с телеметрией) и S-FHSS. Передатчик использует специально разработанную операционную систему и оснащён большим цветным сенсорным дисплеем. Высокие характеристики и возможности системы 18MZ подтверждены спортсменами высочайшего уровня - эту аппаратуры используют такие пилоты, как 8-кратный Чемпион Мира в классе FAI F3A Кристоф Пьезан-Ле Ру (Cristophe Paysant-Le Roux, Франция) и наш соотечественник, трёхкратный победитель турнира Jet World Masters (Чемпион Мира в классе реактивных моделей-копий по версии IJMC), Виталий Робертус.

В 2016 году корпорация Futaba откликнулась на пожелания моделистов со всего мира, не знающих компромиссов при выборе аппаратуры радиоуправления, но при этом не готовых купить 18MZ из-за самой высокой на рынке цены. 18SZ по возможностям максимально приближается к флагману - различия в меньшем количестве микшеров, тумблеров и ручек и уменьшенном дисплее. Меню доработано для ещё большей простоты в восприятии. Также добавлено мультикоптерное меню и новый протокол передачи данных (в дополнение к трём имеющимся) - T-FHSS, позволяющий использовать телеметрию на относительно недорогих приёмниках. Один передатчик для всех моделей, от самых простых до элитной спортивной техники - это очень удобно!

*Чтобы не уменьшать ресурс дорогой аппаратуры радиоуправления, тренируясь на симуляторе, Вы можете приобрести , повторяющий эргономику и функции передатчика.

Авионика (от авиация и электроника, оно же БРЭО - бортовое радиоэлектронное оборудование) - совокупность всех электронных систем, разработанных для использования в авиации в качестве бортовой электроники. На базовом уровне это системы коммуникации, навигации, отображения и управления различными устройствами - от сложных (например, радара) до простейших (например, поискового прожектора полицейского вертолёта). В отечественной системе гражданского воздушного флота принято деление на специалистов АиРЭО (Авиационное и радиоэлектронное оборудование) и на специалистов по самолёту и двигателю (СиД).

Термин «авионика» появился на Западе в начале 1970. К этому моменту электронная техника достигла такого уровня развития, когда стало возможно применять электронные устройства в бортовых авиационных системах, и за счет этого существенно улучшать качественные показатели применения авиации. Тогда же появились и первые бортовые электронные вычислители (компьютеры), а также принципиально новые автоматизированные и автоматические системы управления и контроля.

Первоначально основным заказчиком и потребителем авиационной электроники были военные. Логика развития военной авиации быстро привела к ситуации, когда военные ЛА не могут не только выполнять боевые задачи без использования электронных технических средств, но даже и просто летать на требуемых режимах полёта. Сейчас стоимость систем авионики составляет большую часть общей стоимости летательного аппарата. К примеру, для истребителей F-15E и F-14 стоимость авионики составляет около 20 % от общей стоимости самолёта. В настоящее время электронные системы широко применяются и в гражданской авиации, например, системы управления полетом и пилотажно-навигационные комплексы.

Системы, обеспечивающие управление самолётом[править | править вики-текст]

Системы связи

Системы навигации

Системы индикации

Системы управления полетом (FCS)

Системы предупреждения столкновений (TCAS)

Системы метеонаблюдения

Системы управления самолётом

Системы регистрации параметров полета (средства объективного контроля, или бортовые самописцы)

7.Структура и состав авионики

8.Новые технологии в авионике и авиастроении

9. Физические свойства объектов с ограниченным количеством атомов и молекул. Интегральные технологии.

До последнего времени технология основывалась на удалении лишнего материала из заготовки подобно тому, как скульптор удаляет куски мрамора, создавая задуманный образ. На смену такому процессу пришла молекулярно-инженерная технология, которая позволит строить приборы атом за атомом по аналогии с тем, как дом складывают по кирпичику. Уже сейчас молекулярно-инженерная технология находит применение, например, в производстве приборов на основе молекулярных пленок, молекулярно-лучевой эпитаксии, ионно-зондовой и электронно-стимулированной управляемой имплантации. Для того чтобы молекулярно-инженерная микротехнология стала реальностью, следует развивать соответствующие методы.

Использование в технологическом производстве лучевых методов (электронно-лучевых, ионно-лучевых, рентгеновских) совместно с вакуумной технологией позволяет получать приборы с размерами элементов до 10–25 нм. Переход в этот диапазон требует решения фундаментальных вопросов, связанных с новыми физическими принципами работы приборов и ограничениями, свойственными планарным процессам.

Вследствие большой напряженности электрического поля, возникающего в приборах с такими малыми размерами, механизмы переноса дырок и электронов принципиально изменяются Скорость электронов становится очень большой. Время между двумя столкновениями сильно уменьшается. Появляется возможность открытия новых физических явлений и построения приборов на их основе. Естественно, что эволюция технологических методов будет способствовать широкому проникновению научных принципов в разработку интегральных схем и поиску физических эффектов для их построения.

С развитием новых технологических процессов размеры рукотворных структур становятся соизмеримыми с бактериями, вирусами, макромолекулами.

В результате взаимодействия ускоренных пучков ионов с веществом можно направленно изменять их физико-химические и электронно-физические свойства, что позволяет получать приборы с заданными характеристиками.

Сфокусированные ионные потоки – это уникальный инструмент для прецизионной обработки всех известных материалов. Такой метод позволяет создавать принципиально новые конструкции приборов. Разрабатываются различные ионно-лучевые установки. Рентгеновские установки позволяют реализовать тиражирование изображений с субмикронными размерами элементов, недоступных световой оптике. Современная технология осаждения тонких пленок позволяет с точностью до 10 нм (это только на два порядка больше диаметра атома) выдерживать размер микроэлектронного прибора в измерении, перпендикулярном плоскости подложки. Формирование с такой же точностью рисунка на плоскости значительно сложнее. Оно обычно осуществляется с помощью процесса литографии на основе технологии печати.

С развитием микроэлектроники происходит усложнение схем и уменьшение размеров рисунка. Реализуется возможность получения линий шириной 0,5 мкм с допусками 0,1 мкм. Для выполнения этих требований необходима разработка систем формирования (синтезирования) рисунка с очень высокой разрешающей способностью. Рисунок синтезируется экспонированием (светом, рентгеновским излучением, электронным или ионным пучком с последующим проявлением скрытого изображения) соответствующих участков тонкого слоя резистивного материма, нанесенного на пластину, например, кремния.

Одновременно идет поиск новых применений субмикронной литографии. Обнаружено, что можно регистрировать световой поток не с помощью фотодиода или другого подобного прибора, а с помощью проводников, чередование которых идет с шагом, кратным длине волны света, а свет падает вдоль этой решетки. Прибор работает как антенна, в элементах которой наводится электрический ток. Размеры элементов такого приемника таковы, что они не могут быть изготовлены традиционным способом фотолитографии. На помощь приходит микролитография – электронная, ионная и рентгеновская.

Ожидается, что в ближайшее время промышленность освоит интегральные схемы с миниатюрными размерами отдельных деталей 0,2–0,3 мкм (200– 300 нм). Число таких элементов в схеме – полупроводниковой пластине площадью несколько квадратных миллиметров – достигнет десятков миллионов, т. е. увеличится по крайней мере в 1000 раз. Возможности интегральных схем при этом возрастут не в 1000 раз, а гораздо больше. Предполагается, что в ближайшие годы число элементов на кристалле достигнет 7 млрд, правда, такой прогноз называют осторожным.

Сейчас основной материал полупроводниковых приборов – кремний. Переход к наноэлектронике заставляет обратиться и к другим материалам: арсениду галлия, фосфиду индия, кадмий – ртуть – теллуру и др.

В начале лета корпорация «Иркут» провела выкатку МС-21, первого российского среднемагистрального пассажирского самолета. Мы уже о том, как разрабатывалось и как производится композитное крыло нового лайнера. Теперь корреспондент N+1 побывал в Центре комплексирования Объединенной авиастроительной корпорации, где разрабатывается функциональное программное обеспечение для бортового оборудования пассажирского самолета и проводятся работы по интеграции электронных систем и их тестированию.

Авионикой называют все электронные системы, функционирующие на борту пассажирского самолета. Долгое время различные бортовые электронные системы на лайнерах были самостоятельными элементами, имели собственные органы управления и индикаторы и по большому счету никому не подчинялись. Друг с другом они обменивались данными по специальным интерфейсным линиям. На многих современных лайнерах, выпущенных десяток лет назад, дела обстоят именно так: например, устройство автоматического выведения самолета из режимов сваливания и штопора работает самостоятельно и о своем функционировании лишь извещает летчиков загоревшимся индикатором.

Несколько лет назад мировые авиапроизводители стали реализовывать концепцию комплекса интегрированного бортового оборудования на основе интегрированной модульной авионики (ИКБО ИМА). В рамках этой концепции абсолютно все периферийные электронные системы были подчинены бортовому компьютеру. Это означает, что периферийные электронные системы стали проще, поскольку лишились собственных вычислительных систем - теперь их работой управляет главный компьютер самолета. При этом сами системы проектируются по модульному принципу с открытой архитектурой, то есть их можно заменить новыми более мощными, а передаваемые ими данные хорошо задокументированы и могут быть использованы сторонними производителями оборудования.

Современный самолет представляет собой большой летающий компьютер с собственной операционной системой. Под управлением этой системы функционирует множество программ, каждая из которых отвечает за работу определенного оборудования - открывание дверей, вывод индикации, получение данных от внешних датчиков, управление бортовым радиоэлектронным оборудованием. Все эти программы работают на центральном компьютере - вычислителе - и обмениваются данными друг с другом с помощью программного кода внутри операционной системы. Оборудование самого компьютера дублировано, и при выходе из строя одного блока его место занимает второй и вся система в целом продолжает работу.

В целом концепция ИКБО ИМА одновременно и упростила, и усложнила разработку бортового оборудования самолета. С одной стороны, передача всех управляющих функций центральному вычислителю позволило сделать конструкцию периферийных систем проще, снизить общий вес аппаратуры, ускорить ее работу и обмен данными, освободить больше места на борту самолета. При этом открытая архитектура дала возможность выбирать из множества датчиков и периферийных систем, представленных на рынке, а не конкретных типов, рекомендованных к установке производителем конкретного оборудования. Это позволяет точно конфигурировать функциональность системы и составлять комплекс оборудования исходя из собственных финансовых возможностей.

С другой стороны, разрабатывать программное обеспечения для авионики стало сложнее. Да, с каждым закупаемым сегодня вычислителем производитель поставляет программный комплекс для написания программного обеспечения, своего рода инструменты разработчика. Для того чтобы новый комплекс бортового оборудования допустили к полетам на серийном самолете, он должен пройти испытания и сертификацию. В концепции ИКБО ИМА отдельные испытания проходят само оборудование, программное обеспечение, каждая отдельная программа - и все это в комплексе. Раньше же при разработке бортовой электронной системы один производитель создавал «железо» и испытывал его, другой - программу и испытывал ее, а потом аппаратура и «софт» совмещались и сертифицировались.

При старте проекта МС-21 в начале 2000-х годов бортовые электронные системы лайнера планировалось разрабатывать и производить в России. Но позднее стало понятно, что реализовать концепцию ИКБО ИМА полностью в России и при этом практически с нуля будет крайне сложно, долго и дорого. Поэтому разработчики самолета пошли проверенным путем, уже давно избранным крупными иностранными авиапроизводителями, от канадского Bombardier и бразильского Embraer до американского Boeing и европейского Aribus. Речь идет о заказе готового оборудования и доработке его под собственные требования и нужды. Такой подход существенно экономит время и затраты.

А еще он значительно упрощает сертификацию новых самолетов в соответствии с международными стандартами. По словам начальника отдела систем самолетовождения «ОАК - Центр комплексирования» Евгения Лунева, покупка готового оборудования с инструментами разработчика, уже прошедшими предварительные сертификационные испытания, упрощает последующую сертификацию этих систем с написанным программным обеспечением. Потому что даже программные инструменты разработчика, поставляемые производителем, позволяют визуально через удобный графический интерфейс прописывать логику работы программы и задавать алгоритмы. При этом ручное программирование сводится к минимуму.

Основу бортового электронного оборудования МС-21 составляют системы французской компании Thales и американских Honeywell и Rockwell Collins. В частности, Thales поставляет вычислители, на которых будет работать российское программное обеспечение. На один самолет установят шесть таких компьютеров, которые будут работать синхронно, чтобы реализовать дублирование функциональности без сбоев. Honeywell поставляет навигационные блоки, в состав которых входит и спутниковая навигация, а Rockwell Collins - системы связи и обмена данными. Объединение всех поставляемых блоков в единый комплекс и обеспечивает «ОАК - Центр комплексирования», причем российская компания выступает интегратором систем.

Потолочная консоль МС-21 на стенде

Василий Сычёв

Когда разрабатывался первый со времен СССР российский лайнер Sukhoi Superjet 100, российские разработчики участвовали в создании комплекса его бортового оборудования, которое также состоит из блоков иностранного производства. При этом за интеграцию программного обеспечения (доля российского кода в нем составляет значительную часть) и всех систем бортового оборудования полностью отвечала французская компания Thales. Теперь это положение вещей изменилось. Сегодня компания «ОАК - Центр комплексирования» проводит интеграцию авионики МС-21 и уже частично занимается созданием комплексов бортового оборудования для многих других российских самолетов, включая и транспортные.

Объединение электронных систем в единый комплекс производится через сетевой интерфейс, по своей топологии во многом схожий с самым обыкновенным Ethernet. Отличие заключается в том, что «вещание» бортового оборудования в сеть строго регламентировано как по объемам передаваемых данных, так и по времени начала и продолжительности передачи. В случае, если из-за сбоя какая-либо из подсистем начнет передачу данных вне своего графика, они не будут учтены и не приведут к неверной работе другого оборудования. Каждый элемент сети получает право передачи в зависимости от критичности передаваемых сообщений и присвоенного этому элементу приоритета. Все каналы обмена данными дублируются.

«В бортовом оборудовании используется система централизованного управления. То есть если вам необходимо выгрузить с определенного блока какие-либо данные или провести на нем обновление программного обеспечения, вам не нужно [залезать] куда-то в технический отсек. Все это вы можете проделать из кабины экипажа через специальную панель», - рассказал Лунев. При этом техник в случае масштабного обновления программного обеспечения или модернизации может в несколько простых действий извлечь старый блок и вставить новый. Они выполнены в стандартном типоразмере, имеют стандартный интерфейс подключения и питания и системы фиксации.

Понятно, что современная сеть должна учитывать и возможность атаки злоумышленников, и в этом направлении тоже было сделано несколько важных шагов. В программном обеспечении, например, реализованы аналоги компьютерных файерволлов, контролирующих сетевые пакеты. Кроме того, реализовано разделение сетей разных уровней. То есть оборудование, отвечающее за управление самолетом, навигацию, безопасность полета, «развязано» с «пользовательскими» системами на борту лайнера - развлекательными центрами, телефонией и Wi-Fi. Вычислительные системы МС-21 будут контролировать входящий канал данных, чтобы избежать взлома извне.

Татьяна Павлова / «ОАК-Центр комплексирования»

Бортовое оборудование МС-21 будет выполнять более сотни различных функций. Это должно позволить снизить нагрузку на экипаж во время полета, одновременно уменьшив состав этого экипажа. Если на старых самолетах в состав экипажа входили три-четыре, а иногда и пять человек, то современные лайнеры летчики ведут вдвоем. Бортовое оборудование, например перед взлетом, автоматически получает от центра управления все важные данные, включая объемы заправленного топлива, загрузку и план полета. На основании этих данных проводится расчет всех параметров полета.

МС-21 будет подключен к «авиационному интернету», единой сети, по которой воздушные суда могут получать и передавать важные данные. Такая концепция уже воплощена на SSJ-100. «Мексиканская авиакомпания Interjet, иностранный эксплуатант Superjet, активно использует такой обмен данными. То есть еще при подлете к аэропорту самолет уже получает все данные о следующем рейсе и проводит необходимые расчеты. Благодаря этому время простоя самолета между высадкой и посадкой пассажиров мексиканцам удалось сократить до 30 минут», - пояснил Лунев. Обычно время простоя самолетов в аэропортах между рейсами составляет 40-50 минут.

Использование «авиационного интернета» также позволяет бортовому оборудованию самолета в автоматическом режиме пересылать на диспетчерский пункт диагностическую информацию. Например, если в полете у лайнера отказывает один из электронных блоков или какая-либо периферийная система, центральная система отправит отчет об этом происшествии и тогда техники на земле смогут оперативнее подготовиться к предстоящему ремонту. Например, подготовить к замене отказавшие блоки. И этот ремонт, благодаря модульности, будет быстрым - вынул неисправный блок, поставил исправный, и все, полетели. Такой подход также позволяет существенно сократить время простоя самолета.

Следует сказать, что многие нововведения здесь диктуются особенностями именно гражданской пассажирской авиации. Самолет - транспорт дорогой, поэтому авиакомпании крайне заинтересованы в том, чтобы только что купленный лайнер окупился как можно скорее и как можно скорее начал приносить прибыль. Одним из способов достижения этого является как раз сокращение времени простоя лайнера между рейсами - чем плотнее график, тем больше самолет перевезет пассажиров, тем больше денег заработает компания. Все просто. И автоматический расчет полета, и отправка диагностической информации, и даже центральная консоль технического обслуживания в кабине экипажа позволяют уменьшить время, которое лайнер проводит на земле.

В МС-21 будет и система пространственной навигации, которая позволит борту выполнять полеты в условиях тесного воздушного пространства аэропортов. Дело в том, что в современных крупных аэропортах, принимающих и отправляющих множество рейсов, воздушные коридоры очень узки. Чтобы сделать полеты безопаснее, часть расчетов и управления переданы автоматике. Выглядит это так: самолет получает от диспетчера вводные для захода на посадку, рассчитывает траекторию полета и передает ее обратно диспетчеру. Когда то же делают другие самолеты, у диспетчера появляется возможность уместить большое количество бортов в одном воздушном пространстве, ускорить отправление и посадку лайнеров.

Российский лайнер получит и оборудование автоматического зависимого наблюдения-вещания (ADS-B). Это система наблюдения за воздушным движением. В базовом исполнении она представляет собой GPS-приемник, определяющий местоположение самолета и параметры его полета, а также набор приемо-передатчиков. Последние транслируют данные о самолете сети наземных станций, которые уже передают их диспетчерским службам и другим самолетам. Кроме того, ADS-B принимает информацию о погоде по маршруту полета. Считается, что массовый переход авиации на использование систем ADS-B повысит безопасность полетов, поскольку значительно упростит управление воздушным движением и даст летчикам более полную картину о воздушной обстановке.

Татьяна Павлова / «ОАК-Центр комплексирования»

Но автоматизация процессов управления самолетом - это только часть дела. Упростить управление самолетом можно и при помощи интерфейсных элементов. В МС-21 на панели приборов не будет аналоговых инструментов. Вся информация со всех систем будет выводиться на четыре жидкокристаллических полноцветных дисплея, по два у каждого пилота. Эти дисплеи выпускаются в Ульяновске и были разработаны «Ульяновским конструкторским бюро приборостроения». Кроме того, на центральной консоли между летчиками разместится пятый сенсорный дисплей. На него будут выводить критические сообщения, через него летчики смогут управлять частью систем самолета.

Бортовые системы самолета в каждую секунду полета выдают колоссальные объемы информации. Какая именно информация будет отображаться на дисплеях, смогут определять сами летчики, выбирая только актуальные для конкретного полета данные. К слову, графическое отображение данных - от цифровой информации до индикатора нормали - тоже разработали в «ОАК - Центр комплексирования». Управлять выводимой информацией и полетным заданием пилоты смогут при помощи специальных трекболов, аналогов компьютерной мыши. Теперь, вместо того чтобы выстукивать нужные команды на клавиатуре, летчики смогут несколькими движениями пальца произвести нужные настройки.

Стенд поискового моделирования

Татьяна Павлова / «ОАК-Центр комплексирования»

Управлять самолетом в полете летчики смогут при помощи джойстиков с обратной связью. Эта цифровая замена традиционного штурвала представляет собой ручки управления, расположенные слева от левого пилота и справа от правого. Они тоже должны существенно облегчить жизнь летчику - в отличие от штурвала, джойстик не загораживает приборную панель и не занимает много места, давая пилотам бо льшую свободу движений.

Тестирование программного обеспечения, интерфейсов и элементов управления в «ОАК - Центр комплексирования» проводятся на специальном стенде поискового моделирования. Этот стенд, повторяющий по органам управления и экранам кабину экипажа МС-21, подключен к центральному вычислительному ядру самолета и представляет собой, условно, полетный симулятор. Все показания, которые выводятся на экраны стенда, имитируются специальными программами. Такой стенд позволяет проверить работу авионики, правильность и удобство отображения данных, удобство управления самолетом, взаимодействие всех элементов кабины экипажа друг с другом и программное обеспечение.

У компании есть целая система стендов, на которых разрабатываются и отлаживаются отдельные программы, взаимодействие различных элементов графического интерфейса на экранах и правильность отображения информации, происходит проверка комплекса электронного оборудования и испытание совместной работы программ и операционной системы. Работа на стендах позволяет на ранних этапах разработки вылавливать возможные ошибки и недостатки, а также на завершающем этапе подготавливать документацию, необходимую для последующей сертификации комплекса бортового оборудования.

Разработка российского лайнера находится уже на завершающей стадии. Впереди - испытания, которые позволят «причесать» самолет, устранив возможные недоработки или неточности. Как ожидается, МС-21 совершит первый полет в конце 2016-го - начале 2017 года. Первый серийный самолет заказчику планируется поставить в 2018 году.

Татьяна Павлова / «ОАК-Центр комплексирования»

Василий Сычёв

Бортовое радиоэлектронное оборудование истребителя F-35

Майор Г. Антонов

В Соединенных Штатах осуществляется полномасштабная разработка перспективного тактического истребителя по программе JSF (Joint Strike Fighter), который получил официальное обозначение F-35. Главной ее целью является создание нового боевого самолета с высокими тактико-техническими характеристиками и единой конструкцией для ВВС, авиации ВМС и морской пехоты США. Он станет основным самолетом тактической авиации и заменит состоящие в настоящее время на вооружении тактические истребители (F-16 «Файтинг Фалкон», F/A-18 «Хорнет») и штурмовики (А-10 «Тандерболт» и AV-8B «Харриер-2»).
При разработке бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) самолета специалисты использовали результаты перспективных исследований в области оптоэлектронного (ОЭ) и радиолокационного оборудования, индивидуальных средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ), а также ЭВМ и программного обеспечения. Эти машины имеют высокую степень интеграции датчиков с возможностью обмена разведывательными данными и информацией о радиоэлектронной обстановке, что позволит каждому пилоту ориентироваться в обстановке на всем театре военных действий. Кроме этого, для снижения нагрузки пилота был установлен принципиально новый интерфейс с возможностью голосового управления самолетом.
На стадии начального проектирования планировалось, что истребитель не будет иметь активных средств разведки и пилот будет получать информацию со специальных разведывательных самолетов, спутников и от других источников. Эта мера позволила бы снизить затраты на его оборудование, однако в связи с развитием элементной базы было подсчитано, что содержание отдельных разведывательных самолетов обойдется дороже и будет менее ко эффективно, чем оснащение истребителей разведывательным оборудованием. Кроме того, большое число самолетов с чувствительными датчиками, связанными высокоскоростными линиями передачи данных, позволит обеспечить полное информационное превосходство над полем боя.
Радиолокационная станция (РЛС) четвертого поколения и комплекс РЭБ самолета F-35 (рис. 2) объединены в многофункциональную интегрированную систему (МИС). На станции будет установлена активная фазированная антенная решетка (АФАР), за основу которой взята антенна станции APG-77. Это позволит использовать ее для радиолокационной и радиотехнической разведки, РЭБ и связи.
АФАР состоит из 1 000-1 200 приемопередающих модулей (ППМ), связанных высокоскоростными процессорами. На разные ППМ в раскрыве антенны могут возлагаться различные задачи. В связи с тем что диаметр антенны ограничен размерами фюзеляжа, общее число ППМ уменьшается на треть (по сравнению с АФАР APG-77), что приводит к снижению дальности обнаружения целей до 165 км. Станция должна работать в диапазоне частот 8-12,5 ГГц (по некоторым данным, 6-18 ГГц).

Такая широкополосность будет обеспечиваться варьированием размеров и форм излучателей ППМ и позволит одновременно формировать две диаграммы направленности (на разной частоте), обеспечивая работу РЛС в следующих режимах:
- обнаружения и сопровождения воздушных и наземных целей;
- пассивного пеленгования наземных РЛС;
- передачи сигналов коррекции на УР класса «воздух - воздух»;
- синтезирования апертуры РЛС;
- селекции движущихся наземных целей (в том числе малоскоростных);
- сверхвысокого разрешения (до 0,3-0,9 м);
- моноимпульсного картографирования местности;
- обмена данными с другими самолетами. Кроме того, то, что РЛС сможет работать в широком диапазоне длин волн со случайной перестройкой частоты повторения импульса в пакете, повышает ее помехозащищенность. В зависимости от выбранного режима работы будет изменяться ее несущая частота: более низкая частота будет использоваться в режиме синтезирования апертуры, а более высокая - для обнаружения воздушных целей на большой дальности. Обтекатель антенны должен быть радиопрозрачен в широком диапазоне длин волн.
Луч диаграммы направленности антенны способен сканировать пространство, перемещаясь от одной точки к другой со скоростью несколько миллионов раз в секунду, поэтому каждая цель будет подсвечена до 15 раз в секунду. Ресурс антенны составляет около 8 000 ч.
К основным способам постановки помех, используемым в РЛС, относятся: срыв сопровождения по дальности, скорости и адаптивная кроссполяризационная помеха.
В МИС кроме РЛС входит комплекс средств РЭБ, главным разработчиком которого является фирма «БАе системз». Он будет проектироваться на основе аппаратуры РЭБ тактического истребителя F-22. Все оборудование намечается разместить под обшивкой летательного аппарата. Для точного определения направления прихода сигнала и дальности до источника в системе предупреждения об облучении используется корреляционный интерферометр, на вход которого будут поступать данные с расположенных на крыльях антенн и РЛС. Дополнительно оборудование РЭБ будет включать устройство выброса дипольных отражателей и специально разработанных многоспектральных инфракрасных (ИК) ловушек. Пилот истребителя сможет получать информацию от других самолетов через тактическую линию передачи данных, что позволит ему иметь представление об обстановке на всем театре военных действий. Ожидаемое время наработки на отказ комплекса 440 ч.
Для получения информации в видимом и ИК-диапазонах частот на борту самолета будет размещена интегрированная ОЭ-сис-тема, которая включает в свой состав подсистему с распределенной апертурой (DAS - Distributed Aperture System) и оптоэлект-ронную прицельную подсистему (ОЭПП).
Установить ОЭПП планируется в носовой части под фюзеляжем самолета. В качестве ее прототипа предполагается использовать систему «Снайпер-XR», разработанную для самолета F-16. Размещение подсистемы на истребителе позволит экипажу самостоятельно осуществлять поиск, обнаружение, распознавание и автоматическое сопровождение наземных тактических целей в пассивном режиме на дальности 15-20 км в любое время суток, а также поиск и сопровождение воздушных целей. Лазер даст возможность наводить управляемое высокоточное оружие, в том числе новейшее J-серии, и поражать важные наземные и морские цели (узлы связи, транспортные узлы, заглубленные командные пункты, склады, надводные корабли т. д.) с высокой точностью (рис. 3).
ОЭПП включает инфракрасную камеру переднего обзора, работающую в диапазоне длин волн 8-12 мкм, телевизионную камеру на приборах с зарядовой связью, лазерный дальномер-целеуказатель и лазер-маркер. На дисплее, расположенном в кабине пилота, может отображаться информация, поступающая от телевизионной и ИК-систем в реальном масштабе времени.
Главными особенностями этой подсистемы являются использование новейших алгоритмов обнаружения и распознавания наземных объектов по получаемому двухмерному изображению и стабилизация оптоэлектронного блока на основе перспективных технологий, которые позволили повысить точностные характеристики системы более чем в 3 раза по сравнению с аналогичными.
Для предотвращения повреждений датчиков ОЭПП (расположенных стационарно и имеющих широкую апертуру) будет установлено сапфировое стекло, обладающее высокой прочностью и являющееся прозрачным для видимого и ИК-диапазонов длин волн, но не пропускающее радиолокационные сигналы. Максимальная дальность действия лазера 40-50 км. Углы паля зрения: узкий 0,5 х 0,5°, средний 1 * Г.широкий 4 ■ 4=. Планируемое время наработки на отказ порядка 700 ч.
Подсистема DAS включает в свой состав шесть ИК-датчиков, обеспечивающих обзор пространства во всех направлениях. Информация с них может проектироваться на нашлемную прицельную систему, что даст возможность пилоту видеть обстановку в ИК-спектре под самолетом, а кроме того, она будет использоваться в качестве вспомогательного средства навигации. Предполагается, что установка на истребитель этой подсистемы с распределенной апертурой позволит сократить 30 проц. стоимости и снизить в 2 раза общую массу ИК сенсоров.
Одно из самых важных мест в БРЭО самолета F-35 занимает ССНО. Она выполняет задачи опознавания принадлежности самолета, навигации, закрытой многоканальной многодиапазонной голосовой связи, межсамолетного обмена
данными и синхронизации дисплеев нескольких самолетов. Принимаемый сигнал обрабатывается внутри системы, а на ее выход подается информация высокого уровня. Планируется, что ССНО будет работать (излучать и принимать) более 35 различных форм сигналов в диапазоне частот 30 МГц-^0 ГГц. В состав системы входят следующие основные модули: широкополосный модуль, выполняющий аналогово-цифровое преобразование и обработку сигнала; двухканальный приемопередатчик, который принимает и переводит в цифровую форму сигналы сверхширокого диапазона и выдает сигналы управления мощностью усилителя; аппаратура энергоснабжения; процессоры ССНО, которые выполняют обработку сигнала, данных и засекреченной связи; блоки интерфейса.
Вся необходимая информация с датчиков, после обработки в интегрированном центральном процессоре (ИЦП) будет поступать на дисплей в кабине пилота по оптоволоконной линии передачи данных (2 Гбит/с). Одним из главных требований к оборудованию кабины является возможность ее недорогой и быстрой модернизации за счет использования совершенных систем обработки информации, графических процессоров и многофункциональных дисплеев. В системе отображения должна найти широкое применение элементная база коммерческого производства.
В системе отображения информации, установленной в кабине, планируется применить две новые технологии: «Биг пикчер» и «Виртуальная кабина». Элементы этих технологий были наглядно продемонстрированы на действующем макете кабины самолета F-35.
Хотя в настоящее время на F-35 используются два установленных рядом широкоформатных дисплея с активной матрицей (AMLCD - Active Matrix Liquid Crystal Display) с размером поля 20,3 х 25,4 см, ведутся работы над тем, чтобы заменить их одним общим дисплеем с размером поля 20,3 х 50,8 см. Этот монитор будет занимать всю верхнюю часть приборной панели и должен выполнять роль индикатора общей ситуационной информации. На нем будет отражаться тактическая обстановка (текущие координаты самолета, маршруты, их промежуточные пункты, расположение боевых средств противника и своих войск). Информация на дисплей должна поступать с РЛС или оптоэлектронной системы, что позволит производить целеуказание в любых погодных условиях.
Жидкокристаллические мониторы имеют более 256 оттенков и обладают высокой разрешающей способностью (1 280 х 1 024 пиксела на дюйм).
Говоря о технических возможностях системы отображения информации, следует отметить следующие ее особенности:
- отказ от индикации на лобовом стекле и полный перенос этой функции на нашлемную систему целеуказания и отображения информации на защитном щитке шлема летчика;
- речевое управление отдельными функциями системы отображения информации и системы управления вооружением самолета (обычными речевыми указаниями летчик может переключать режимы работы различного оборудования и давать команды на применение оружия);
- использование экспертных систем, обеспечивающих анализ текущей информации и выработку инструкций летчику о целесообразных действиях. Благодаря оперативному планированию полетного задания выживаемость самолета в ходе его боевого применения повышается в большей степени, чем за счет использования специальных конструктивных решений и средств повышения живучести. Отображаемая на широкоформатном дисплее информация об обстановке содержит данные о текущем положении самолета на маршруте и расположении боевых средств противника (ЗРК и находящихся в воздухе летательных аппаратах), полученная путем обобщения сведений от различных (в том числе внешних) источников информации. Нанесение ЭВМ секторов действия средств поражения противника на движущуюся карту местности облегчает пилоту задачу маневрирования. На ней отображаются также зоны применения собственного оружия.
В 2000 году впервые был продемонстрирован один из новейших компонентов самолета F-35, так называемый «бортовой интеллект», реализуемый с помощью специального программного обеспечения. Это было сделано путем демонстрации информационно-управляющего поля кабины самолета не в статическом виде, а режиме виртуальной реальности, практически полностью воспроизводящей управление авиационным боевым комплексом в ходе его применения.
Система «бортового интеллекта» была создана в ходе реализации комплексной программы в области вычислительной техники и бортовых систем, последнее время проводившейся под общим руководством управлением перспективных исследований МО США (DARPA). Ее важной составляющей частью являлась разработка системы «Помощник летчи-
ка». На основе сбалансированного сочетания обычных алгоритмов управления и технологии искусственного интеллекта эта система должна обеспечить информационную поддержку в следующих ситуациях:
- боевые условия значительно отличаются от прогнозируемых;
- непредвиденная угроза заставляет пересмотреть первоначальную задачу;
- в результате отказа бортовых подсистем, ухудшения характеристик или полученного в бою повреждения необходимо внести изменения в боевую задачу;
- летчик перегружен некоррелированными данными.
Система рассчитана на выполнение функций: определение состояния бортовых систем; оценка ситуации; планирование и определение тактики выполнения боевой задачи; обеспечение взаимодействия летчика с авиационным комплексом.
Важным элементом системы управления полетом самолета F-35 является автопилот. Его возможности расширены за счет комплексирования с экспертной системой предупреждения о столкновении и обходе препятствий. Используя базу данных о рельефе местности, автопилот определяет минимальную высоту над поверхностью, с которой можно получить устойчивое и четкое изображение цели в режиме синтезирования апертуры, и обеспечивает безопасный полет.
Большое значение при разработке истребителя уделялось бортовой ЭВМ, ключевым элементом которой является ИЦП. Последний будет получать информацию с различных датчиков, размещенных на самолете, с последующей обработкой и анализом возможных вариантов принятия решения. Параллельно с ИЦП данные обрабатываются в модулях планирования поиска (МПП), атаки и облета мест нежелательного столкновения с противником.
МПП предназначен для более эффективного обнаружения наземных целей на основе критериев выделения их на рельефе местности. Например, по данным от датчиков будет выделяться колонна танков, исходя из особенностей местности, сети дорог, взаиморасположения и скорости транспортных средств. Система сможет также осуществлять запрос (в диалоговом режиме на дисплее или с помощью речевого синтезатора и анализатора) у командира эскадрильи о количестве самолетов в группе и после получения ответа показывать оптимальное место поиска колонны танков для каждого самолета, подсвечивая на карте наиболее вероятные места ее нахождения.
После захвата цели (или группы целей) модуль планирования атаки предоставит пилоту информацию об оптимальном маневре с учетом угроз, а при необходимости пошлет запрос экипажам других самолетов об оказании поддержки и прикрытии самолета.
Бортовая ЭВМ с ИЦП истребителя F-35 размещается в двух блоках, имеющих 23 и 8 слотов. Она позволяет объединять управление отдельными задачами и оружием, а также выполнять специальную функцию обработки сигналов. Быстродействие ИЦП будет на уровне 40,8 млрд опер./с, процессора обработки сигналов - 75,6 млрд с плавающей запятой, а процессора обработки и формирования изображения -225,6 млрд операций сложения/умножения. Конструкция ЭВМ включает 22 модуля семи различных типов:
- четыре универсальных процессорных модуля;
- два модуля входа/выхода на универсальный процессор;
- два модуля обработки сигналов;
- пять модулей входа/выхода процессора обработки сигналов;
- два модуля обработки изображения;
- два коммутатора;
- пять блоков электропитания.
Кроме этого, ИЦП имеет разъемы для установки съемных модулей и дополнительного блока электропитания. В нем применяются стандартные 128-битные микропроцессоры гражданского назначения «Моторола G4» Power PC.
Во всех модулях для обработки данных применяется операционная система (ОС), работающая в реальном масштабе времени, фирмы «Грин хилз софтвэа интегрити» и ОС фирмы «Меркури компьютер систем» для обработки сигналов.
Соединение модулей ИЦП осуществляется через два коммутатора с 32 портами каждый путем подключения их к последовательной высокопроизводительной шине стандарта IEEE 1394B со скоростью 400 Мбит/с, благодаря чему обеспечивается связь ИЦП и ССНО с системой управления летательным аппаратом (СУПА), которая выполняет функции контроля и эффективного использования топливной, электрической, гидравлической и других систем самолета. В состав ЭВМ СУПА входят два таких же процессора, как и в универсальный модуль ИЦП. Открытая архитектура и применение гражданских комплектующих значительно сокращают затраты на оборудование и его последующую модернизацию. В мае 2003 года была собрана первая ЭВМ СУЛА, а окончательный ее вариант планируется получить к концу 2005-го.
Обработка поступающих сигналов на первоначальном этапе (нижнем уровне) будет производиться непосредственно в системах сбора информации, а большинство процессов высокого уровня - в ЭВМ ИЦП. Например, РЛС сможет генерировать форму сигнала и преобразовывать его из аналогового вида в цифровой, но информация о дальности до цели и результатах сканировании луча будет передаваться в ЭВМ ИЦП, с выхода которой обработанные результаты поступят на дисплей, размещенный в кабине пилота, или на нашлемную систему целеуказания.
Объем программного обеспечения ИЦП истребителя F-35 будет составлять 5 млн командных строк, что в 2 раза больше, чем у F-22. Это вызвано размещением на нем более сложного оборудования, а также возможностью работы с большим числом режимов.
На новом самолете пилоты смогут загружать предполетное задание и копировать информацию (в том числе записанную в видеоформате) на портативное переносное устройство емкостью несколько сотен Гигабайт фирмы «Смиф аэроспейс», которая установит также память большой емкости и файловый сервер на самолет.
В конце октября 2001 года МО США объявило о подписании контракта стоимостью 19 млрд долларов с фирмой «Локхид-Мартин», предусматривавшего разработку и испытание самолета F-35. К концу 2002 года закончился этап проектирования истребителя и обсуждения проекта с последующей его оценкой до середины 2003 года. Общее число полностью укомплектованных самолетов (в соответствии с контрактом) составит 14 единиц. Пять самолетов F-35A с обычным взлетом/посадкой (для ВВС), пять F-35C корабельного базирования (для авиации ВМС) и четыре F-35B с коротким взлетом и вертикальной посадкой (для морской пехоты). Дополнительно МО получит восемь нелетающих самолетов для проведения ряда статических тестов, один F-35C для испытания на ударные нагрузки и один каркас для оценки изменения радиолокационного отражения. Первый полет истребителя F-35A запланирован на октябрь 2005 года, F-35B - на начало 2006-го, a F-35C - спустя девять месяцев.
Программа летных испытаний некоторых элементов оборудования включала два этапа. Первый проходил на самолете лаборатории ВАС 1-11, на борту которого размещены АФАР и ОЭ прицельная демонстрационная система, а также датчики системы с распределенной апер-
турой. Вторая фаза заключалась в интегрировании датчиков «Локхид-Мартин» с программным обеспечением. По итогам тестов, продолжавшихся шесть месяцев, было проведено контрольное испытание по сопровождению самолета F/A-18, выполнявшего роль мишени.
Кроме главного подрядчика в разработке БРЭО для истребителя F-35 принимают участие следующие фирмы: «Кайзер электронике» и «Элбит» - нашлемная система целеуказания, «Белл аэроспейс» - ССНО и ее антенны (одна диапазона частот 2-4 ГГц, две - 0,3-1 ГГц, 2 антенны радиовысотомеров и 3 - диапазона частот 1-2 ГГц на каждый самолет), «Харрис» - оснащение кабины пилота, программное обеспечение обработки изображения и формирование цифровой карты, волоконно-оптические линии, высокоскоростные линии связи и элементы ССНО, «Ханиуэлл» - радиовысотомер, инерциально-навигационная система и КРНС NAVSTAR, «Рэйтеон» - 24-ка-нальный устойчивый к помехам приемник КРНС.
Полномасштабная разработка тактического истребителя F-35 оценивается в
23,8 млрд долларов. Поступление на вооружение первых серийных машин ожидается в 2010 году. Всего для ВС США намечено закупить около 2 600 машин. Полноправный участник программы - Великобритания — обеспечивает 10-процентное финансирование и планирует приобрести около 150 истребителей F-35. Кроме того, на данный момент интерес к новому самолету проявили ряд других государств (Канада, Франция, Германия, Греция, Израиль, Сингапур, Испания, Швеция, Турция и Австралия). Объем экспортных поставок истребителей F-35 может превысить 2 000 машин. Стоимость одного самолета составит 40—50 млн долларов (в зависимости от варианта).
Перспективный тактический истребитель F-35 разработан по программе JSF. Пилот этого самолета сможет эффективно управлять и использовать весь комплекс БРЭО, принимая решение об оптимальной траектории выхода к цели и применении оружия, а также контролировать выполнение боевой задачи на базе информации, поступающей от бортовых датчиков и внешних источников.

Авионика (от авиация и электроника ) - совокупность всех электронных систем, разработанных для использования в авиации. На базовом уровне это системы коммуникации , навигации , отображения и управления различными устройствами - от сложных (например, радара) до простейших (например, поискового прожектора полицейского вертолёта).

История

Термин «авионика» появился в начале 1970, когда произошло появление интегральных микроэлектронных технологий и создание на их основе компактных бортовых высокопроизводительных компьютеров, а также принципиально новых автоматизированных систем контроля и управления.

Первоначально основным потребителем авиационной электроники были военные. Боевые самолеты превратились в летающие платформы для датчиков и электронных комплексов. Сейчас авионика составляет большую часть затрат при производстве ЛА . К примеру, для истребителей F-15Е и F-14, доля затрат на авионику составляет 80 % от общей стоимости самолета. В настоящее время электронные системы широко применяются и в гражданской авиации, например, системы управления полетом (FCS) и пилотажно-навигационные комплексы (ПНК) .

Состав авионики

Системы, обеспечивающие управление самолетом

• Системы связи
• Системы навигации
• Системы индикации
• Системы управления полетом (FCS)
• Системы предупреждения столкновений
• Системы метеонаблюдения
• Системы управления самолетом

Системы, обеспечивающие управление системами вооружения

• Радары
• Сонары
• Электронно-оптические системы
• Системы обнаружения целей
• Системы управления вооружением

Интерфейсы

Стандарты коммуникации

• ARINC 429
• ARINC 664
• ARINC 629
• ARINC 708
• ARINC 717
• MIL-STD-1553