Otomatik Pilot

VIP VIP Üye

18 Mayıs 2012 Mesaj #1

VIP VIP Üye

Otomatik Pilot
MsXLabs.org & MORPA Genel Kültür Ansiklopedisi

Sponsorlu Bağlantılar

Jiroskopların verdiği sinyaller aracılığıyla uçağı rotasında tutmaya yarayan otomatik aygıttır. Genellikle biri yükseklik, diğeri de doğrultu sapmalarından etkilenen iki jiroskopla bunların verdiği sinyalleri değerlendiren ve kanatçıklara gerekli düzeltmeleri yaptırması için servomekanizmalara komut veren bir bilgisayardan oluşur. Elmer A. Sperry'nin 1912'de ilk uçak jiroskopunu geliştirmesi ve 1915'te dümen kanatçığının da jiroskopla denetlenmesi, otomatik pilot tekniğinin ilk adımıdır.

BEĞEN Paylaş Paylaş

Bu mesajı 1 üye beğendi.

theMira

Cevapla

Mira

VIP VIP Üye

18 Mayıs 2012 Mesaj #2

VIP VIP Üye

Otomatik Pilot
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Sponsorlu Bağlantılar

Otomatik pilot (ya da otopilot; İng. autopilot) mekanik, elektrik ve hidrolik sistemleri kullanarak, herhangi bir insan komutu gerekmeden aracın kumanda edilmesini sağlayan alettir. Oto-pilot terimi genellikle hava araçları için kullanılsa da, tekneler ve uzay araçları için de tasarlanmış otomatik pilotlar mevcuttur.

İlk Otopilotlar
Havacılığın ilk dönemlerinde, hava araçlarının güvenli bir şekilde uçuşunu sürdürebilmesi için sürekli olarak pilotun kumandası ve dikkati gerekmekteydi. Uçakların uçuş menzillerinin artması ile saatler süren uçuşlarda, bu sürekli dikkat önemli yorgunluğa sebep olmaya başladı. Bu nedenle otomatik pilotlar pilotların bazı görevlerini devralmak üzere dizayn edildi. Hava araçları için ilk otopilotlar 1912 yılında Sperry Corporation firması tarafından üretilmeye başladı. Bu otopilot jiroskopik istikamet göstergesi ve durum cayrosu'na bağlı olarak hidrolik sistemle irtifa dümenini (elevator) ve dümeni (rudder) kumanda ediyordu. Ancak kanatçıklarda (aileron), dihedral kanat yapısından dolayı dönüşlerde stabiliteyi sağlayamama olasılığından ötürü kullanılmadı. Bu otopilot tasarımı uçağın bir seviyede ve rota üzerinde pilotun kumandası olmadan uçabilmesini sağlaması ile, işgücünü büyük ölçüde azalttı.

Lawrence Sperry (ünlü kaşif Elmer Sperry'nin oğlu) iki yıl sonra, 1914'de, Paris'de yapılan bir havacılık emniyet toplantısında otomatik piot sistemini sundu. Bu sunumda Sperry, otopilot sisteminin güvenilirliğini göstermek için izleyicilerin göreceği şekilde ellerini uçuş kumandalarında tutmadan uçağın uçtuğunu gösterdi. Bu otopilot sisteminin iniş ve kalkış kapasitesi de vardı ve Fransa askeri kuvvetleri sisteme hemen ilgi gösterdi. Sperry, 1. Dünya Savaşı sonras sistem üzerinde çalışmaya devam etti ve 1930 yılında daha kompakt ve güvenilir bir otopilotu test ettiler. Bu otopilot bir ABD Hava Kuvvetleri uçağını doğru baş ve irtifada üç saat boyunca uçurdu. Aynı sistemin 1933 yılında Dünya'nın çevresini 8 günden kısa sürede tek başına uçan Wiley Post tarafından kullandığı da iddia edildi.

1930 yılında İngiltere'de "Royal Aircraft Establishment" pilot's assister (pilotların yardımcısı) adında bir otomatik pilot sistemi geliştirdi. Bu otomatik pilot jiroskop ve sıkıştırılmış hava ile uçuş kumandalarını hareket ettirebiliyordu. Sonraki yıllarda, otomatik pilotlarda gelişmiş kontrol algoritmaları ve hidrolik servomekanik gibi birçok geliştirme yapıldı. Ayrıca, radyo navigasyonu ile ek enstürmanların yardımıyla gece ve kötü hava şartlarında uçuş olanaklı hale geldi. 1947'de ABD Hava Kuvvetleri'ne ait bir C-54 kalkış ve iniş de tamamen otomatik pilot kontrolünde olduğu halde ilk kıtalararası uçuşu gerçekleştirdi. 1920'lerin başında, bir Standard Oil tankeri olan J.A. Moffet otomatik pilot kullanılan ilk deniz aracı oldu.

Modern Otopilotlar
Günümüzde başta büyük yolcu uçakları olmak üzere otomatik pilotu çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Genel havacılık amaçlı küçük uçaklarda halen çoğunlukla oto-pilot sistemi kullanılmamakta, uçaklar halen sadece elle uçarılmaktadır. Hatta küçük havayollarına ait olan 20'den az yolcu kapasiteli yolcu uçakları da kısa mesafelerde iki pilot ile oto-pilotsuz uçuş gerçekleştirebilmektedir. Genel olarak uluslararası kurallara göre 20 koltuktan fazla kapasiteli uçaklarda otomatik pilot zorunludur. Uçaklar için 3 farklı seviyede otopilot mevcuttur. Tek -eksenli bir otomatik pilot uçağı dönüş yapmadan bir hat üzerinde uçurabilmesini sağlar.

Bu oto-pilotlar kanatları bir eksen üzerinde düz olarak tutar. İki-eksenli oto-pilotlar ise dönüşün yanı sıra kontrollü olarak yunuslama da sağlar. Üç-eksenli otopilotlar ise dönüş ve yatışla beraber dümeni kontrol ederek sapma hareketini de kontrol edebilir. Modern kompleks uçaklardaki oto-pilotlar genel olarak üç-eksenlidir ve uçuşu taksi, kalkış, tırmanış, seviye uçuşu, alçalış, yaklaşma ve iniş safhalarına ayırır. Oto-pilotlar taksi ve bazı uçaklarda kalkış hariç, diğer safhalarda uçağa kumanda edebilir. Otomatik pilot kullanılarak yapılan iniş tekniği ile uçak kontrollü olarak pilot kumandası gerekmeden inişi gerçekleştirir ve iniş rulesini pist orta hattında yapacak şekilde başlatır. Bu inişe CAT IIIb iniş veya İngilizce terminolojik terşimi ile "Autoland" denir.

Bu iniş imkanı artık Dünya'da pek çok ana meydanda ve sis gibi hava oluşumları etkisinde sık sık kalan hava meydanlarında kurulmuştur. İnişle beraber park pozizyonuna kadar taksi kontrolünün de olduğu CAT IIIc operasyonu ise halen geliştirme aşamasındadır. Modern uçaklarda otomatik pilotlar "Uçuş Yönetim Bilgisayarları"'nın (FMS) ayrılmaz bir parçası olarak beraber çalışırlar. Yeni nesil otomatik pilotlar uçağı kontrol için bilgisayar yazılımı kullanır. Bu yazılımlar uçağın gerçek pozisyonunu GPS, radyo navigasyonu aletleri ve uçak içi pozisyon güncelleme cihazlarından devamlı güncelleyerek, oto-pilot kontrol paneli veya uçuş bilgisayarındaki bilgileri baz alarak uçağı kumanda ederler. Modern sistemlerde, klasik uçuş kontrollerinin yanı sıra oto-pilotlar motorların çalışma kuvvetini (auto-thrust) kontrol eden sistemler ile kombine edilmiştir. Bu sayede uçağın eksenleri boyunca hareketinin yanı sıra süratini de otomatik pilot sistemi kontrol edebilmektedir.

BEĞEN Paylaş Paylaş

theMira

Cevapla

Mira

VIP VIP Üye

18 Mayıs 2012 Mesaj #3

VIP VIP Üye

Otomatik Pilot

1. Giriş
Uçağın kalkışını takiben, iniş fazına kadar otomatik olarak hareketlerini kontrol eden sistemlere ''Otomatik Uçuş Kontrol Sistemleri'' aerodinamik kurallara bağlı kalarak, bir uçağı istenilen doğrultuda ve devamlı olarak yatay uçuşta tutmak, idare etmek için tasarlanmış, kontrol ve kumanda mekanizmalarının idaresine ise ''otopilot'' adı verilir. Otopilotun amacı, pilotun iş yükünü hafifletmektir. Uçuş sırasında pilot, uçağı kontrol ederken seçilen durumdan ayrıldığını fark etmek, uçağı ilk pozisyonuna geri getirmek için uygulanacak kumandalara karar vermek ve fiziki gücünü (kas gücü) kullanarak ilgili kumanda yüzeyinin lövyesine uygun yönde ve miktarda kuvvet uygulamak zorunluluğu vardır. Bu bilgilerin ışığı altında otopilottan beklenen; bir insan tarafından yerine getirilen algılama, kontrol ve kumanda işlevlerini aynı bir insan gibi yerine getirmektir.

2. Otomatik Pilotun Ortaya Çıkması
Havayolu ulaşımı, tepkili uçakların hizmete girmesinden sonra, yeni işletme problemleriyle karşılaşmıştır. Tepkili uçaklar, yerlerini almış oldukları pistonlu motorlu uçaklardan çok daha geniş bir menzile sahiptir. Tepkili uçakların, seyrüsefer ve yaklaşma hızları, hemen hemen piston motorlu uçaklarınkinden iki kat daha fazladır. Bundan başka, tepkili uçakların "koltuk x kilometre" cinsinden üretim özellikleri, öncekilerden iyice üstün olmakla birlikte, fiyatları çok yüksektir. Bu durum, havayolu işletme şirketlerini, uçaklardan maksimum faydalanma yöntemleri aramaya sevk etmiştir. İlk tepkili uçakların sınırlı uçuş süresi, daha hassas bir seyrüseferin gerekli olduğunu ortaya çıkarmıştır. Performansların çabuk gelişmesi, daha etkin otomatik uçuş kumanda sistemlerine ihtiyaç olduğunu göstermiştir. Havayolu ulaşımı, meteorolojik faktörlerin yarattığı engellemeleri yenmek için devamlı bir şekilde uğraşmaktadır. Havacılıkta, otomatikleşme eğilimi, son yıllarda gelişmiş ve zorunlu bir hale gelmiştir. Bu otomatikleşme, büyük ölçüde, uzay araştırmaları ile gerçekleşen elektroniğin hızla ilerlemesi sayesinde mümkün olmuştur. Otomatikleşmenin amaçları şunlardır:

İlk başta, uçak bordasındaki bazı görevlerin otomatik oluşu, hizmetin kalitesini, emniyetini, düzgünlüğünü ve rahatlığını iyileştirme olanağı sağlar. Meteorolojik şartlar nedeniyle bir uçuşun gerçekleştirilememesi riskini azaltır.
Mürettebat, sıkça tekrarlanan ve yorucu olan mekanik işlerden kurtulur ve bir insanın yapmasının zorunlu olduğu işlere daha fazla zaman ayırabilir. İş yükünün hafiflemesi sayesinde, bütün uçuş süresince gerçekleşen olaylar daha iyi gözlemlenebilir ve böylece emniyetin artması sağlanır. Buna ek olarak, yeni uçakların fazla karışık olmalarına rağmen, mürettebat sayısını azaltmak mümkün görülmektedir.

3. Otomatik Pilotun Görevleri
Uçak, üç kumanda ekseninde yeterli bir kararlılığa sahiptir ve bu eksenler etrafındaki durumunda herhangi bir değişim olmaz ise havada yatay doğrusal uçuş yapmak üzere ayarlanabilir. Yakıt depolarının boşalması ve uçak içindeki mürettebat ve yolcuların yer değiştirmeleri sonucu, uçağın denge ayarı değişebilir. Bu değişim, otomatiksel olarak veya pilot tarafından düzeltilmedikçe, uçağın uçuş durumu bozulacaktır. Diğer taraftan, en büyük ve en sık denge değişimleri, bazı atmosferik şartlar altında görülen havadaki çalkantılardan yada sağanaklardan doğmaktadır. Sağanaklar, uçağa herhangi bir doğrultuda çarpabilir ve uçağın tamamını veya bir parçasını etkileyebilir. Örneğin; yatay doğrusal devamlı uçuş yapmakta olan uçağın sol yanına, zaman başlangıcı olarak seçilen bir anda, sağanak çarmış olsun, uçak, düşey ekseni etrafında kararlı bir dengeye sahip olduğundan, ortalama sağanak basınç kuvveti, uçak kütle merkezinin gerisinde etkili olacaktır ve uçakta sola doğru bir sapma momenti doğuracaktır. Bu momenti karşılamak ve uçağın uçuş doğrultusundaki bozulmayı önlemek için, düşey kumanda yüzeyi sağ yana oynatılmalıdır. Pilot veya otomatik pilot, uçağın uçuş durumunda meydana gelen bir bozulmayı, ancak bozulma başladıktan sonra anlayabilir. Bu yüzden uçağın uçuş doğrultusundaki bozulma anlaşılmadan önce, uçakta bir miktar sapma olacaktır. Bundan başka, mekanik sınırlamalar, kumanda yüzeyinin derhal harekete geçirilmesini gerektireceğinden, sola yönelmiş sağanak sapma momentini karşılayacak olan, kumanda yüzeyinin sağa hareketinin etkisi başlayıncaya kadar da bir süre geçecektir. Uçak ilk uçuş doğrultusuna gelmeden önce, bu durumu aşmaması için kumanda yüzeyleri bir süre sonra zıt tarafa oynatılmalıdır. Günümüzde, askeri ve sivil bütün uçaklarda standart bir donanım olarak bulunan otomatik pilotun görevleri şunlardır:

Pilotun İşini Hafifletme

Devamlı doğrusal ve yatay uçuşun tutulması, daha ayrıntılı olarak, yüksekliğin, hava hızının veya mach sayısının ve rotanın daima sabit tutulması sık sık tekrarlanan usandırıcı ve yorucu bir iştir. 1939-1945 yılları arasındaki İkinci Dünya Savaşı'ndan önce, daha basit bir sisteme sahip olan otomatik pilot ile yüksekliği ve rotayı sabit tutmak olanağı sağlanmıştır.

Hassas Manevraların Yapılması

Bazı manevralar, pilottan büyük bir beceri ve devamlı dikkat gerektirir. Bunların dikkatsizce yapılması uçuş emniyetini tehlikeye sokabilir. Bunun tipik bir örneği, kapalı havalarda ve çok zayıf görüş şartları altında bir iniş pistine yaklaşma manevrasıdır. Pilot, yerel bir radyo-elektrik cihazdan, ideal bir yaklaşma doğrultusu ile birlikte uçağın yeri hakkında bilgi alır ve bu yaklaşma doğrultusu üzerinde tutunmak için uygun manevraları saptayarak uygular. Bu yaklaşma manevrası, bir otomatik pilottan istenebilir. Böylece uçuş emniyeti artırılır, yaklaşma doğrultusu daha hassas şekilde tutulur ve yaklaşma sırasında pilot, kendini tamamen uçuşun kontrolüne ve izlenmesine verebilir.

Uçuş Özelliklerinin Geliştirilmesi

Yeni uçaklarda, performanslar ve uçuş özellikleri (kumanda ve kararlılık) arasındaki en iyi uzlaşmanın saptanması zordur. Uçuşun bazı evrelerinde, pilotun yerine, tamamen otomatik pilot konamaz. Otomatik pilot, uçağa daha iyi bir kararlılık sağlamak için, pilota yardımcı olmak üzere kullanılır, gerekli kumandaları vererek kontrol yüzeylerini hareketlendirir. Bu tip otomatik pilota, otomatik kumanda da denir ve otomatik kumanda yaygın olarak kullanılır. Hızlı manevraları sınırlayan "amortisörler" de bu kategoriye dahildir. Ayrıca, otomatik pilot, seyrüsefer ünitesine, VOR ve ILS donanımına bağlanabilir ve böylelikle, verilen bir rota veya yol doğrultusu, otomatik olarak izlenebilir.

Özetlersek; uçak bordalarında, otomatikleşme ile gerçekleştirilmesi düşünülen amaçlar; hizmet kalitesinin, emniyetin ve düzenin geliştirilmesi, altyapı tesislerinden daha iyi yararlanılması ve personel ile bakım etkinliğinin artırılmasıdır.

***

Kaynakça

1. Airbus 340 Uçağının Otopilot-Uçuş Yöneticisi ve Ototepki Sistemi, V. Yıldız.- V. Güngör, HEE498 Havacılık Elektrik ve Elektroniği Dersi Raporu, Eskişehir, 1999
2. http://artemis.efes.net/maktas/tez1.html
3. Automatic Flight Control Systems, Donald Mclean, Prentice Hall, s 7-9, s 270-276,1990
4. http://www24.brinkster.com/shyo/html/otopilot1.html
5. Genel Uçak Bilgisi, Hikmet Tezer, s 251-252, Eskişehir, 2001

BEĞEN Paylaş Paylaş

theMira

Cevapla

Otomatik Pilot

Benzer Konular

Benzer Konular

MsXLabs Üye Girişi

Otomatik Pilot

Benzer Konular

Benzer Konular