Авионика — бортовое электронное оборудование самолётов¶

Авионика (от англ. avionics — сокращение от aviation electronics) — совокупность электронных систем и оборудования, устанавливаемых на летательных аппаратах и обеспечивающих их управление, навигацию, связь, контроль состояния бортовых систем и выполнение задач. Авионика охватывает приборные панели, бортовые компьютеры, радары, системы автоматического управления, навигационные комплексы, средства радиосвязи и системы безопасности полёта.

¶История

Термин «авионика» появился в англоязычной технической литературе в конце 1950-х годов и быстро вошёл в международный инженерный лексикон. Первые электронные приборы на самолётах появились ещё в 1920–1930-е годы: радиостанции, радионавигационные приёмники, авиагоризонты с электрическим приводом. В СССР одним из пионеров авиационной радиоэлектроники был В. Ф. Уткин, а работы по авиационной радиолокации развивались под руководством П. К. Ощепкова.

В 1940-е годы на борту боевых самолётов появились радиолокационные станции обнаружения воздушных целей, а в 1950-е — первые системы автоматического управления и инерциальные навигационные комплексы. Переломным стал переход на реактивные самолёты, где комбинированные приборы уже не справлялись с потоком информации: экипажу требовалась автоматизация контроля параметров полёта.

В 1970–1980-е годы произошла цифровизация авионики: аналоговые устройства вытеснили цифровые бортовые компьютеры, появились многофункциональные дисплеи, штатные системы предупреждения столкновений (TCAS), системы автоматического посадки (ILS). К началу XXI века авионика составляла до 40–50 % стоимости современного гражданского самолёта.

¶Классификация

Авионику принято подразделять по функциональному назначению:

• Системы управления и автоматизации полёта — автомат управления (АУ), автопилот, системы автоматического управления тягой, fly-by-wire (электродистанционное управление).
• Навигационные системы — инерциальные навигационные комплексы (ИНС), спутниковые приёмники (GPS, ГЛОНАСС), радионавигационные приборы, системы посадки по приборам.
• Радиолокационные системы — бортовые РЛС обнаружения целей и осмотра местности, высотомеры, системы предупреждения о столкновении.
• Средства связи — УКВ- и КВ-радиостанции, системы передачи данных (ACARS), интерком.
• Системы контроля и индикации — приборные панели, многофункциональные дисплеи, системы индикации отказов (EICAS/ECAM).
• Системы безопасности — TCAS, GPWS/EGPWS, системы контроля параметров двигателя и агрегатов.

¶Устройство и архитектура

Современная авионика строится по модульному принципу. Основа — бортовая вычислительная сеть, к которой подключены линейно-сменные модули (LRU) и линейно-сменные агрегаты (LRA). Обмен данными между блоками осуществляется по цифровым шинам: в гражданской авиации широко применяется стандарт ARINC 429 и его развитие ARINC 818, в перспективных системах — Ethernet-подобные сети AFDX/ARINC 664.

Ключевые элементы кабины современного самолёта — «стеклянная кабина» (glass cockpit): несколько больших многофункциональных дисплеев, заменивших десятки стрелочных приборов, и система управления полётом, объединяющая данные инерциальных и спутниковых навигаторов, радиовысотомера и атмосферно-воздушных данных.

Важное требование к авионике — надёжность и отказоустойчивость. Критические системы дублируются (два-три канала), применяется принцип «fail-operational / fail-safe». Оборудование сертифицируется по стандартам воздушного транспорта: в России — по АП-25 (документы Авиационных правил), в США — по FAR-25, в Европе — по CS-25.

¶Авионика в России

Российская школа авиационной электроники развивалась с 1930-х годов. Крупнейшие разработчики и производители — НПО «Электронприбор» (Санкт-Петербург), НПП «Полёт» (Казань), МНПК «Авионика» (Москва), Казанский научно-исследовательский институт радиоэлектроники (КНИИРЭ). Комплекс «Су-30» и истребитель Су-57 оснащены российской авионикой нового поколения с радиолокатором с активной фазированной решёткой.

В гражданской авиации авионика для самолётов МС-21, SSJ-New и Ту-214 разрабатывается в рамках программ импортозамещения. После 2022 года, в связи с санкционными ограничениями, в России активизировалась работа над отечественными аналогами зарубежных компонентов авионики — процессорами, дисплеями и бортовыми сетями.

¶Значение

Авионика определяет боевые и эксплуатационные возможности современного летательного аппарата. Именно развитие авионики позволило обеспечить автоматическую посадку в сложных метеоусловиях, полёты по маршруту с точностью до метров, безопасное движение в плотном воздушном пространстве. Стоимость авионики в структуре цены современного пассажирского самолёта достигает половины стоимости всей машины.

¶Источники

• ГОСТ Р 53432-2009. Авиация гражданская. Термины и определения.
• Космическая и авиационная техника, технологии и материалы: учебное пособие.
• Справочник «Авиационное оборудование» под редакцией В. Н. Шинкарева.
• Журнал «Авионика» (Москва).