Inleiding Tot Luchtvaartelektronica Voor Ingenieurs

Sinds de gebroeders Wright de lucht in zijn gegaan, is de luchtvaart een van de technische gebieden die het snelst is veranderd.

In het begin vlogen piloten alleen op instinct en vaardigheid.

Maar naarmate de luchtvaarttechnologie beter is geworden, zijn ook de systemen die moderne vliegtuigen in de lucht houden, verbeterd.

Avionics is het onderdeel van engineering dat zich bezighoudt met het ontwerpen, bouwen en onderhouden van de elektronische systemen die alles regelen, van de motoren van een vliegtuig en vluchtbesturingen tot de communicatie- en navigatiesystemen.

Moderne vluchten zouden niet mogelijk zijn zonder avionica.

In dit artikel zal ik het hebben over de fascinerende wereld van luchtvaartelektronica en uitleggen waarom elke aspirant-ingenieur hiervan op de hoogte moet zijn.

Inleiding tot avionica

Formele definitie:

Het ontwerp en de productie van elektrische en elektronische apparaten in de lucht; term is afgeleid van luchtvaartelektronica.

Inleiding tot luchtvaartelektronica in engineering

Avionics is een combinatie van de woorden 'luchtvaart' en 'elektronica'. Het is de naam voor de elektrische systemen die worden gebruikt in vliegtuigen, ruimteschepen en door de mens gemaakte satellieten.

Deze systemen zijn erg belangrijk voor moderne vliegtuigen omdat ze helpen bij zaken als motorbesturing, vluchtcontrolesystemen, navigatie, communicatie, verlichtingssystemen, dreigingsdetectie, brandstofsystemen, elektro-optische (EO/IR) systemen, weerradar, prestatiemonitors, en meer.

Het doel van dit artikel is om een ​​algemeen overzicht te geven van avionica en de verschillende onderdelen ervan.

Navigatiesystemen

Navigatie is een van de belangrijkste elektronische systemen die in moderne vliegtuigen worden gebruikt.

Navigatiesystemen helpen piloten erachter te komen waar ze zich boven het aardoppervlak bevinden en het vliegtuig te krijgen waar het heen moet.

In het verleden gebruikten vliegtuigen radio- en traagheidsnavigatieprogramma's op de grond. Moderne luchtvaartelektronica heeft daarentegen een lange weg afgelegd en gebruikt nu satellietsystemen zoals GPS en WAAS om nauwkeurigere en betrouwbaardere locatiegegevens te geven.

Aan moderne avionica zijn extra onderdelen toegevoegd om de betrouwbaarheid van de navigatiesystemen te verbeteren.

GPS wordt bijvoorbeeld gebruikt als de belangrijkste manier om de weg te vinden en radio's worden gebruikt als back-up in geval van nood.

Dit zorgt ervoor dat het vliegtuig nog steeds veilig is, zelfs als het hoofdnavigatiesysteem niet meer werkt.

Regelgevende vereisten

Voordat ze opstijgen, vereist de Federal Aviation Administration (FAA) dat alle vliegtuigen een avionicasysteem hebben geïnstalleerd.

De regels zorgen ervoor dat de elektronische systemen van een vliegtuig aan bepaalde veiligheidsnormen voldoen en up-to-date zijn met de nieuwste technologie.

De FAA vereist ook dat de elektronische systemen regelmatig worden geïnspecteerd en gerepareerd om ervoor te zorgen dat ze blijven werken.

Elektronische systemen en apparaten

Functies van elektronische systemen

Avionics-systemen in vliegtuigen doen veel verschillende dingen, zoals:

• Motorbediening: het besturen en beheren van de motoren van het vliegtuig.
• Vluchtcontrolesystemen: ervoor zorgen dat het vliegtuig beweegt en in de goede richting gaat.
• Navigatie: uitzoeken waar en hoe het vliegtuig is
• Communicatie: u laten praten met andere vliegtuigen en stations op de grond.
• Vluchtrecorders: Legt informatie over een vlucht vast zodat deze na een ongeval kan worden nagekeken.
• Verlichtingssystemen: vluchten laten opstijgen en landen door licht af te geven.
• Bedreigingsdetectie: mogelijke bedreigingen vinden en de bemanning hierover informeren.
• Brandstofsystemen: beheren en bijhouden hoeveel brandstof er verbruikt wordt.
• Elektro-optische en infrarood (EO/IR) systemen: ze helpen piloten beter te zien bij slecht zicht.
• Weerradar: uitzoeken en laten zien wat voor weer het is.
• Performance monitors: het bijhouden en tonen van data over hoe een vliegtuig het doet.

Locatie van elektronische systemen

Elektronische apparatuur bevindt zich meestal in de cockpit van een vliegtuig.

In de cockpit bevinden zich de controle-, bewakings-, communicatie-, navigatie-, weer-, antibotsings- en andere systemen.

Een standaard avionicasysteem bestaat uit verschillende onderdelen, zoals communicatie, navigatie, weergavebeheer, zoeklichten op politiehelikopters en andere.

Avionics Databus-protocollen

Avionics databus-protocollen worden door vliegtuignetwerken gebruikt om de elektronische systemen van militaire en commerciële vliegtuigen met elkaar te verbinden.

Deze protocollen stellen verschillende systemen in staat om te communiceren en informatie te delen, wat essentieel is voor een efficiënte en veilige vluchtuitvoering.

Elektrische stroombronnen

De meeste vliegtuigen gebruiken 14- of 28-volt gelijkstroomsystemen om hun avionica van stroom te voorzien.

Maar grotere en complexere vliegtuigen gebruiken AC-stroombronnen met een hoger voltage om hun luchtvaartelektronica van stroom te voorzien.

Avionics en luchtvaartveiligheid

Avionics is een belangrijk onderdeel van de veiligheid en efficiëntie van de luchtvaart omdat het vliegtuigen de instrumenten en elektronica geeft die ze nodig hebben om gevaren te vermijden of ermee om te gaan, te navigeren, te communiceren en goed te werken.

Moderne elektronische systemen bieden oplossingen die veel rekenkracht vereisen voor langere, veiligere en efficiëntere vluchten in elk luchtruim en bij elk weer.

Verbetering van toepassingen voor vluchtplanning en waarschuwingen

Avionics-technologie kan ook commerciële luchtvaartmaatschappijen, zakenluchtvaart en helikopteroperaties helpen bij het verbeteren van vluchtplanning en waarschuwingen door vooraf nauwkeurige weersinformatie te geven.

Deze informatie kan helpen verliezen te verminderen en dingen veiliger te maken door dispatchers alternatieve routes te laten kiezen die de minste hoeveelheid gas verbruiken en de minste kans hebben om door slecht weer in de war te raken.

Ook kunnen piloten hun passagiers een betere ervaring geven als ze precies weten wat ze van het weer kunnen verwachten en wanneer.

Verbetering van de veiligheid

Piloten kunnen mogelijke botsingen en andere gevaren vermijden door informatie te krijgen van andere vliegtuigen en systemen op de grond.

Verkeerswaarschuwings- en botsingsvermijdingssystemen (TCAS) gebruiken elektronische technologie om piloten te laten weten wanneer andere vliegtuigen in de buurt zijn en hen te helpen mogelijke botsingen te voorkomen.

De veiligheid van het vliegtuig en zijn passagiers hangt ook af van weerradar en satellietnavigatiesystemen.

Toekomst van luchtvaartelektronica

Avionics zal naar verwachting de komende jaren veel veranderen, dankzij technologische verbeteringen die zullen leiden tot gebruiksvriendelijkere interfaces, touchscreens, sensoren en automatisering.

Deze verbeteringen zullen piloten veiliger en bewuster maken van hun omgeving.

Vooruitgang in avionica-mogelijkheden

Avionics verandert snel, met nieuwe technologieën zoals onbemande vliegtuigen, kunstmatige intelligentie, biometrie, robotica, blockchain, alternatieve brandstoffen en elektrische vliegtuigen.

In 2036 wil de luchtvaartindustrie het aantal passagiers en vracht bijna verdubbelen.

Dit vereist nieuwe technologieën en manieren om dingen te doen om aan de vraag te voldoen.

Denk hierbij aan grotere schermen in de cockpit, hulpmiddelen die het zicht in het donker vergemakkelijken en sensoren die door wolken of mist heen kunnen kijken.

Connectiviteit in Cockpits

De komende vijf jaar zal de manier waarop connectiviteit in cockpits wordt gebruikt waarschijnlijk veranderen.

Op trajecten gebaseerde operaties en verbeterde datalink zullen steeds gebruikelijker worden.

Deze technologieën zullen piloten helpen om veranderingen in het weer, het luchtverkeer en andere zaken die van invloed zijn op de vluchtuitvoering beter te voorspellen en erop te reageren.

Vooruitgang in systemen voor onbemande vliegtuigen

De komende tien jaar zal de technologie voor onbemande vliegtuigsystemen waarschijnlijk ook beter worden.

Textron Systems en andere bedrijven werken aan nieuwe functies voor deze systemen, die het gemakkelijker zouden kunnen maken om onbemande vliegtuigen in een groot aantal situaties te gebruiken.

Veranderingen in luchtvaartmarkten

Ook de luchtvaartmarkten over de hele wereld zullen naar verwachting tegen 2025 veel veranderen.

China zal naar verwachting de VS passeren als 's werelds grootste markt voor vliegreizen, en India zal naar verwachting van de zevende naar de derde plaats stijgen.

Door deze veranderingen kunnen luchtvaartmaatschappijen meer met elkaar gaan concurreren terwijl ze op zoek zijn naar manieren om anders te zijn dan hun rivalen.

Ook kunnen we nieuwe vliegtuigen in de lucht zien van bedrijven als Eviation Alice die elektrische vliegtuigen maken die zijn goedgekeurd voor commercieel gebruik.

Avionics-training en -certificering (VS-voorbeeld)

Om luchtvaarttechnicus of -ingenieur te worden, moet u een trainingsprogramma voltooien dat ongeveer 2000 uur duurt en praktijkervaring omvat.

De Federal Aviation Administration (FAA) moet het trainingsprogramma goedkeuren en de kandidaat moet ook een Airframe and Powerplant (A&P)-referentie behalen.

Volgens de FAA-regelgeving moet de kandidaat minstens 18 jaar oud zijn, goed Engels spreken en slagen voor schriftelijke, mondelinge en praktische tests.

Specialisatie in verschillende rollen

Avionics-technici kunnen onder andere banktechnici, systeemprobleemoplossers of lijntechnici zijn.

Elke rol vereist een andere set vaardigheden en ervaring, dus kandidaten moeten op zoek gaan naar de juiste training om te voldoen aan de behoeften van de rol die ze willen.

Opties voor het nastreven van een carrière in luchtvaartelektronica

Avionics-technici kunnen een baan krijgen met slechts een middelbare schooldiploma of een gelijkwaardig diploma en leren tijdens het werk.

Ze kunnen ook een universitair of bachelordiploma behalen in autotechnologie, luchtvaart of elektrotechniek.

Verschillende scholen en graden hebben verschillende vereisten voor elk onderwijstraject.

Vaardigheden voor een carrière in luchtvaartelektronica

Avionics-technici moeten altijd aandacht besteden aan details, betrouwbaarheid en het vermogen om analytisch te denken.

Avionics-technici moeten kennis hebben van zaken als de FAA, handgereedschap en elektrische systemen, maar ze moeten ook kritisch kunnen denken en problemen kunnen oplossen om problemen op te lossen wanneer ze zich voordoen.

Om het werk in het veld goed te laten verlopen, moet je ook je handen en ogen goed kunnen bewegen en goed op details kunnen letten.

Communicatie en teamwerk

Avionics-technici werken vaak in teams, dus ze moeten goed kunnen communiceren en met andere mensen kunnen omgaan.

Ze moeten mogelijk ook ingewikkelde technische informatie uitleggen aan andere teamleden, piloten of mensen van de luchtverkeersleiding, dus goed kunnen praten en schrijven is belangrijk.

Communicatie is erg belangrijk in veel banen in de luchtvaart, zoals cockpitpersoneel, cabinepersoneel en luchtverkeersleiding, waar het een kwestie van leven of dood kan zijn om de boodschap duidelijk over te brengen.

Teamwerk is vooral belangrijk in de luchtvaartmechanica en -techniek, waar mensen met verschillende soorten technische vaardigheden moeten samenwerken om ervoor te zorgen dat gecompliceerde systemen en machines in goede staat worden gehouden.

Fysiek uithoudingsvermogen en aanpassingsvermogen

Lichamelijk uithoudingsvermogen en behendigheid zijn ook belangrijk voor luchtvaarttechnici, aangezien ze mogelijk in krappe ruimtes moeten werken, ladders moeten beklimmen of op hoogte moeten werken en repetitieve taken gedurende lange tijd moeten uitvoeren.

Omdat de luchtvaarttechnologie voortdurend verandert, moeten luchtvaarttechnici flexibel zijn en bereid om nieuwe vaardigheden en technologieën te leren om gelijke tred te houden met de industrie.

Karakter eigenschappen

De meeste avionica-technici zijn praktische mensen die graag buiten werken of aan projecten die ze met hun handen kunnen doen.

Ze hebben ook de neiging om onderzoekend te zijn, wat betekent dat ze erg nieuwsgierig zijn en vaak graag alleen zijn.

Avionics-technici doen het goed op de test voor sociale verantwoordelijkheid, waaruit blijkt dat ze eerlijke resultaten willen en om mensen in het algemeen geven.

Ze scoren ook vaak hoog op de consciëntieusheidsschaal, wat betekent dat ze methodisch en betrouwbaar zijn en dingen meestal van tevoren plannen.

Video: Wat doet een Avionics-ingenieur of -technicus?

Tip: Schakel de ondertitelingsknop in als je die nodig hebt. Kies "automatische vertaling" in de instellingenknop, als u niet bekend bent met de Engelse taal. Mogelijk moet u eerst op de taal van de video klikken voordat uw favoriete taal beschikbaar komt voor vertaling.

Salaris luchtvaarttechnicus

Salaris informatie

Afhankelijk van waar je kijkt, kan het gemiddelde salaris voor een avionica-technicus verschillen.

Volgens het Bureau of Labor Statistics (BLS) bedroeg het gemiddelde jaarloon voor avionicatechnici in de Verenigde Staten vanaf mei 2020 $ 66.440.

Het gemiddelde salaris voor een luchtvaarttechnicus is $ 55.545 per jaar, of $ 26,7 per uur.

Op dit gebied verdient de top 10% van de verdieners gemiddeld $ 75.000 of meer per jaar.

Locatie kan ook van invloed zijn op hoeveel een avionica-technicus kan verwachten, met als best betalende staten Washington, Californië, Nevada, Alaska en Oregon.

Factoren die van invloed zijn op het salaris

Sommige dingen die van invloed kunnen zijn op het salaris van een luchtvaarttechnicus zijn hun opleidingsniveau, hun specifieke taken en verantwoordelijkheden, het type vliegtuig waaraan ze werken (zoals commercieel, militair of privé) en de vraag naar hun vaardigheden in de arbeidsmarkt.

Het salaris van een technicus kan ook worden beïnvloed door de grootte van het bedrijf waarvoor hij werkt en door eventuele aanvullende certificeringen die hij verdient.

Andere salarisoverwegingen

Het is belangrijk op te merken dat elektronische technici per uur of per maand kunnen worden betaald, en sommigen kunnen extra geld krijgen, zoals overuren of bonussen.

Volgens de BLS betalen ruimtevaartproducten en -onderdelen, gepland luchtvervoer en ondersteunende activiteiten voor luchtvervoer het meest voor luchtvaarttechnici.

Ten slotte is het belangrijk om te onthouden dat salarisgegevens kunnen worden beïnvloed door economische en branchespecifieke factoren, en dat individuele inkomsten kunnen variëren afhankelijk van een aantal factoren.

Factoren die van invloed zijn op de kosten van luchtvaartelektronica

Avionics is duur vanwege een aantal dingen, zoals:

Materiaalkosten

Als het om elektronische onderdelen gaat, is precisie erg belangrijk.

Avionics-systemen hebben micromechanische onderdelen, magnetometers en andere complexe onderdelen nodig om te werken zoals het hoort.

Deze gespecialiseerde materialen en onderdelen zijn duur en daarom kunnen de kosten van avionica flink oplopen.

Arbeidskost

Technici en ingenieurs met veel training zijn nodig om elektronische systemen te maken, te installeren en te repareren.

Dit komt omdat elektronische systemen gecompliceerd zijn en moeten worden bediend, onderhouden en gerepareerd door mensen met gespecialiseerde kennis en vaardigheden.

Hierdoor kunnen de salarissen van deze geschoolde arbeiders de kosten van de luchtvaartelektronica als geheel verhogen.

FAA-certificering

De Federal Aviation Administration (FAA) heeft strikte regels over hoe elektronische systemen die in het nationale luchtruimsysteem werken, moeten worden gebouwd en onderhouden.

FAA-certificering is een duur proces waarbij elektronische systemen zeer zorgvuldig worden getest en geëvalueerd om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan de veiligheidsregels.

De kosten voor het verkrijgen van FAA-certificering kunnen een groot deel uitmaken van de kosten van luchtvaartelektronica als geheel.

Beperkt productievolume

Omdat er niet zoveel vliegtuigen in gebruik zijn, maken luchtvaartelektronicabedrijven minder onderdelen, wat betekent dat elk onderdeel meer kost.

Dit komt omdat de kosten voor het maken van een enkel onderdeel worden gespreid over een kleiner aantal eenheden, waardoor het duurder wordt om te maken.

Avionics is duur omdat ze zijn gemaakt van precieze onderdelen, FAA-certificering vereisen en slechts in kleine hoeveelheden worden gemaakt.

Deze dingen verhogen de kosten van elektronische systemen, waardoor ze een grote investering zijn voor mensen die vliegtuigen bezitten of besturen.

Avionics in de militaire en commerciële luchtvaart

Zowel de militaire als de commerciële luchtvaart maken op veel manieren gebruik van elektronische technologie. Het kan helpen bij zaken als navigatie, communicatie, vluchtcontrole en het opsporen van bedreigingen.

Elektronische systemen voor militaire vliegtuigen zijn gemaakt om aan strengere normen te voldoen dan commerciële systemen. Ze kunnen functies hebben zoals elektronische tegenmaatregelen, gecodeerde communicatie en sensoren die inkomende raketten of vijandelijke vliegtuigen kunnen detecteren.

Avionics-technologie heeft geleid tot de ontwikkeling van betere weerradar- en navigatiesystemen die vliegen veiliger en efficiënter maken, evenals geavanceerdere vluchtbeheersystemen die brandstof kunnen besparen en de vervuiling kunnen verminderen.

Verschillen tussen militaire en commerciële luchtvaart

Omdat militaire vliegtuigen te maken hebben met unieke en vaak moeilijke omstandigheden, zijn hun elektronische systemen over het algemeen sterker en betrouwbaarder dan die in commerciële vliegtuigen.

Militaire vliegtuigen kunnen ook extra elektronische functies hebben, zoals gecodeerde communicatie, elektronische tegenmaatregelen en systemen voor het detecteren van bedreigingen.

Recente ontwikkelingen in de luchtvaarttechnologie

Recente verbeteringen in de luchtvaarttechnologie hebben geleid tot nieuwe functies zoals fly-by-wire-systemen, volledig elektronische displays en communicatie via glasvezel.

Sommige technologieën die voor het leger zijn gemaakt, worden nu gebruikt op civiele straalvliegtuigen.

Andere interessante toepassingen van elektronische technologie in zowel de militaire als de commerciële luchtvaart zijn onder meer synthetische vision-systemen, heads-up displays, augmented reality-systemen, onbemande luchtvaartuigen en precisielandingssystemen.

Avionica-technologieën van de volgende generatie

Er wordt nieuw onderzoek gedaan naar luchtvaarttechnologieën van de volgende generatie, zoals elektrische hybride vliegtuigen aangedreven door batterijen of brandstofcellen, geavanceerde navigatiesystemen die gebruikmaken van satellietgebaseerde luchtverkeersleiding en autonome vluchtcontrolesystemen die zowel voor militaire als civiele doeleinden kunnen worden gebruikt. Doeleinden.

Over het algemeen blijft luchtvaarttechnologie een belangrijk onderdeel van zowel de militaire als de burgerluchtvaart, waardoor vliegtuigen veiliger en efficiënter worden en meer kunnen.

Gebruik gevallen

Gebruikt in:	Beschrijving:
Navigatiesystemen	Avionics kan niet zonder navigatiesystemen. Ze hebben GPS, traagheidsnavigatie en andere systemen die piloten helpen erachter te komen waar ze zijn en hoe ze zich veilig kunnen verplaatsen. Deze systemen gebruiken sensoren, computers en software om piloten in realtime te vertellen waar ze zijn, hoe snel ze gaan en hoe hoog ze zijn.
Vluchtregelsystemen	Een andere belangrijke manier waarop avionica wordt gebruikt, is in vluchtregelsystemen. Deze systemen gebruiken sensoren en computerprogramma's om het vliegtuig stabiel en onder controle te houden terwijl het in de lucht is. Ze kunnen piloten helpen hun hoogte, snelheid en richting te behouden, en te letten op en zich aan te passen aan turbulentie en andere omstandigheden in de lucht.
Communicatie systemen	Een ander belangrijk onderdeel van avionica zijn communicatiesystemen. Er zijn radio's, transponders en andere apparaten in deze systemen waarmee piloten kunnen praten met mensen op de grond, andere piloten en andere delen van de luchtvaartinfrastructuur. Communicatiesystemen helpen piloten om actuele informatie over het weer, instructies van de luchtverkeersleiding en andere belangrijke informatie te krijgen.
Veiligheidssystemen	Avionics-systemen kunnen ook veiligheidsvoorzieningen hebben, zoals het vermijden van botsingen, het detecteren en waarschuwen van het terrein en het gebruik van weerradar. Deze systemen gebruiken sensoren, algoritmen en software om mogelijke gevaren op te sporen en aan te pakken. Dit helpt het vliegtuig en zijn passagiers veilig te houden.
Motormanagement	Avionics kan ook worden gebruikt om de motoren van een vliegtuig aan te sturen. In deze systemen worden sensoren en computers gebruikt om de motorprestaties, het brandstofverbruik en andere factoren bij te houden. Hierdoor kunnen piloten de motorprestaties verbeteren en brandstof besparen.

Conclusie

Zoals we hebben gezien, is avionica een belangrijk onderdeel van de moderne luchtvaart.

Het is zijn taak om ervoor te zorgen dat vluchten veilig zijn en soepel verlopen, en om brandstof te besparen en vervuiling tegen te gaan.

Maar naarmate de luchtvaart verandert, veranderen ook de taken die luchtvaartingenieurs moeten uitvoeren.

Naarmate zelfrijdende vliegtuigen steeds gebruikelijker worden en de behoefte aan real-time gegevens en analyses groeit, zal avionica een nog belangrijker onderdeel van de toekomst van de luchtvaart worden.

En de toekomst ziet er goed uit voor mensen die in de avionica willen werken.

Nu de behoefte aan hoogopgeleide avionica-ingenieurs voortdurend groeit, zijn er bijna eindeloze mogelijkheden voor persoonlijke en professionele groei.

Dus, avionica is een vakgebied waar je naar moet kijken, of je nu een ervaren ingenieur bent of net begint.

Er is nog nooit een beter moment geweest om in de fascinerende wereld van de luchtvaartelektronica te duiken, met zijn unieke uitdagingen, geavanceerde technologie en belangrijke rol in de luchtvaartwereld.