Introduksjon Til Avionikk For Ingeniører

Siden Wright Brothers tok til lufta, har luftfart vært et av ingeniørfeltene som har endret seg raskest.

I begynnelsen fløy piloter fly av instinkt og ferdigheter alene.

Men etter hvert som luftfartsteknologien har blitt bedre, har også systemene som holder moderne fly i luften blitt det.

Avionics er den delen av ingeniørfaget som omhandler design, bygging og vedlikehold av de elektroniske systemene som kontrollerer alt fra et flys motorer og flykontroller til dets kommunikasjons- og navigasjonssystemer.

Moderne flyging ville ikke vært mulig uten flyelektronikk.

I denne artikkelen vil jeg snakke om den fascinerende verden av avionikk og forklare hvorfor enhver aspirerende ingeniør trenger å vite om det.

Introduksjon til flyelektronikk

Formell definisjon:

Design og produksjon av luftbårne elektriske og elektroniske enheter; begrepet er avledet fra luftfartselektronikk.

Introduksjon til luftfartsteknologi i ingeniørfag

Avionikk er en kombinasjon av ordene «luftfart» og «elektronikk». Det er navnet på de elektriske systemene som brukes i fly, romskip og menneskeskapte satellitter.

Disse systemene er svært viktige for moderne fly fordi de hjelper med ting som motorkontroller, flykontrollsystemer, navigasjon, kommunikasjon, lyssystemer, trusseldeteksjon, drivstoffsystemer, elektrooptiske (EO/IR) systemer, værradar, ytelsesmonitorer, og mer.

Målet med denne artikkelen er å gi en generell oversikt over flyelektronikk og dens ulike deler.

Navigasjonssystemer

Navigasjon er et av de viktigste avionikksystemene som brukes i moderne fly.

Navigasjonssystemer hjelper piloter med å finne ut hvor de er over jordens overflate og få flyet dit det skal.

Tidligere brukte fly radio og treghetsnavigasjonsprogrammer på bakken. Moderne flyelektronikk har på den annen side kommet langt og bruker nå satellittsystemer som GPS og WAAS for å gi mer nøyaktige og pålitelige posisjonsdata.

Moderne flyelektronikk har ekstra deler for å forbedre påliteligheten til navigasjonssystemene.

GPS brukes for eksempel som hovedmåte for å finne frem, og radioer brukes som backup i nødstilfeller.

Dette sørger for at flyet fortsatt vil være trygt selv om hovednavigasjonssystemet slutter å fungere.

Regulatoriske krav

Før avgang krever Federal Aviation Administration (FAA) at alle fly har et avionikksystem installert.

Reglene sikrer at avionikksystemene til et fly oppfyller visse sikkerhetsstandarder og er oppdatert med den nyeste teknologien.

FAA krever også at avionikksystemene inspiseres og fikses med jevne mellomrom for å sikre at de fortsetter å fungere.

Avionikksystemer og enheter

Funksjoner av flyelektronikksystemer

Avionikksystemer i fly gjør mange forskjellige ting, for eksempel:

• Motorkontroller: kontrollere og administrere flyets motorer.
• Flykontrollsystemer: sørge for at flyet beveger seg og går i riktig retning.
• Navigasjon: finne ut hvor og hvordan flyet er
• Kommunikasjon: lar deg snakke med andre fly og stasjoner på bakken.
• Flyregistrering: Registrer informasjon om en flyging slik at den kan ses nærmere etter en ulykke.
• Lyssystemer: lar fly lette og lande ved å avgi lys.
• Trusseldeteksjon: finne mulige trusler og fortelle mannskapet om dem.
• Drivstoffsystemer: administrere og holde styr på hvor mye drivstoff som brukes.
• Elektrooptiske og infrarøde (EO/IR) systemer: De hjelper piloter med å se bedre under dårlige siktforhold.
• Værradar: finne ut og vise hvordan været er.
• Ytelsesovervåkere: holde styr på og vise data om hvordan et fly har det.

Plassering av flyelektronikksystemer

Avionikkutstyr finnes vanligvis i cockpiten på et fly.

Cockpiten er der kontroll, overvåking, kommunikasjon, navigasjon, vær, anti-kollisjon og andre systemer er.

Et grunnleggende avionikksystem består av flere deler, for eksempel kommunikasjon, navigasjon, skjermstyring, søkelys på politihelikoptre og andre.

Avionics Databus Protocols

Avionikkdatabussprotokoller brukes av flynettverk for å koble sammen avionikksystemene til militære og kommersielle fly.

Disse protokollene gjør det mulig for ulike systemer å kommunisere og dele informasjon, noe som er avgjørende for effektive og sikre flyoperasjoner.

Elektriske strømkilder

De fleste fly bruker 14- eller 28-volts DC-systemer for å drive sin avionikk.

Men større og mer komplekse fly bruker vekselstrømkilder med høyere spenning for å drive sin avionikk.

Avionikk og luftfartssikkerhet

Avionikk er en viktig del av luftfartssikkerhet og effektivitet fordi den gir fly instrumentene og elektronikken de trenger for å unngå eller håndtere farer, navigere, kommunisere og fungere godt.

Moderne flyelektronikksystemer tilbyr løsninger som krever mye datakraft for lengre, tryggere og mer effektive flyvninger uansett luftrom og vær.

Forbedre applikasjoner for flyplanlegging og varsling

Avionikkteknologi kan også hjelpe kommersielle flyselskaper, bedriftsluftfart og helikopteroperasjoner med å forbedre flyplanlegging og varsling ved å gi nøyaktig værinformasjon på forhånd.

Denne informasjonen kan bidra til å redusere tap og gjøre ting tryggere ved å la utsendte velge alternative ruter som bruker minst mulig gass og har minst sjanse for å bli ødelagt av dårlig vær.

Piloter kan også gi passasjerene sine en bedre opplevelse når de vet nøyaktig hva de kan forvente av været og når de kan forvente det.

Forbedrer sikkerheten

Piloter kan unngå mulige kollisjoner og andre farer ved å få informasjon fra andre fly og systemer på bakken.

Trafikkvarslings- og kollisjonsunnvikelsessystemer (TCAS) bruker flyteknologi for å la piloter vite når andre fly er i nærheten og hjelpe dem å unngå mulige kollisjoner.

Sikkerheten til flyet og passasjerene avhenger også av værradar og satellittnavigasjonssystemer.

Future of Avionics

Avionics forventes å endre seg mye de neste årene, takket være forbedringer i teknologi som vil føre til brukervennlige grensesnitt, berøringsskjermer, sensorer og automatisering.

Disse forbedringene vil gjøre pilotene tryggere og mer bevisste på omgivelsene.

Fremskritt innen luftfartsteknologi

Avionikk endrer seg raskt, med nye teknologier som ubemannede fly, kunstig intelligens, biometri, robotikk, blockchain, alternativt drivstoff og elektriske fly.

Innen 2036 ønsker luftfartsindustrien å nesten doble antall passasjerer og last.

Dette vil kreve nye teknologier og måter å gjøre ting på for å møte etterspørselen.

Dette kan inkludere større skjermer på flydekket, verktøy som gjør det lettere å se i mørket, og sensorer som kan se gjennom skyer eller tåke.

Tilkobling i cockpits

I løpet av de neste fem årene vil måten tilkoblingsmuligheter brukes i cockpiter sannsynligvis endre seg.

Banebaserte operasjoner og forbedret datalink vil bli mer vanlig.

Disse teknologiene vil hjelpe piloter bedre å forutsi og reagere på endringer i været, flytrafikk og andre ting som påvirker flyoperasjoner.

Fremskritt innen ubemannede flysystemer

I løpet av de neste ti årene vil teknologien for ubemannede flysystemer sannsynligvis også bli bedre.

Textron Systems og andre selskaper jobber med nye funksjoner for disse systemene, som kan gjøre det enklere å bruke ubemannede fly i en lang rekke situasjoner.

Endringer i luftfartsmarkedene

Luftfartsmarkedene rundt om i verden forventes også å endre seg mye innen 2025.

Kina forventes å passere USA som verdens største marked for flyreiser, og India forventes å rykke opp fra syvende plass til tredje.

Disse endringene kan få flyselskapene til å konkurrere mer med hverandre når de ser etter måter å være annerledes enn sine rivaler.

Vi kan også se nye fly på himmelen fra selskaper som Eviation Alice som lager elektriske fly som er godkjent for kommersiell bruk.

Avionikkopplæring og sertifisering (eksempel i USA)

For å bli flytekniker eller ingeniør må du fullføre et opplæringsprogram som tar omtrent 2000 timer og inkluderer praktisk erfaring.

Federal Aviation Administration (FAA) må godkjenne treningsprogrammet, og kandidaten må også få en Airframe and Powerplant (A&P) legitimasjon.

FAA-regelverket sier også at kandidaten må være minst 18 år gammel, snakke engelsk godt og bestå skriftlige, muntlige og praktiske prøver.

Spesialisering i ulike roller

Flyteknikere kan blant annet være benkteknikere, systemfeilsøkere eller linjeteknikere.

Hver rolle trenger et annet sett med ferdigheter og erfaring, så kandidater bør se etter riktig opplæring for å møte behovene til rollen de ønsker.

Alternativer for å forfølge en karriere innen luftfart

Flyteknikere kan få en jobb med bare et vitnemål fra videregående skole eller tilsvarende og lære på jobben.

De kan også få en førsteamanuensis eller bachelorgrad i bilteknologi, luftfart eller elektroteknikk.

Ulike skoler og grader har forskjellige krav til hver utdanningsvei.

Ferdigheter for en karriere innen luftfart

Flyteknikere må alltid vise ting som oppmerksomhet på detaljer, pålitelighet og evnen til å tenke analytisk.

Flyteknikere trenger å vite om ting som FAA, håndverktøy og elektriske systemer, men de må også være i stand til å tenke kritisk og løse problemer for å fikse problemer når de dukker opp.

For at arbeidet i felten skal gå bra, må du også kunne bevege hender og øyne godt og være nøye med detaljer.

Kommunikasjon og teamarbeid

Flyteknikere jobber ofte i team, så de må kunne kommunisere godt og komme overens med andre mennesker.

De kan også trenge å forklare komplisert teknisk informasjon til andre teammedlemmer, piloter eller personer i lufttrafikkkontrollen, så det er viktig å kunne snakke og skrive godt.

Kommunikasjon er svært viktig i mange luftfartsjobber, som flybesetning, kabinpersonale og flykontroll, der det kan være et spørsmål om liv og død å få frem budskapet klart.

Teamarbeid er spesielt viktig innen flymekanikk og ingeniørfag, der folk med ulike typer tekniske ferdigheter må jobbe sammen for å sørge for at kompliserte systemer og maskiner holdes i god form.

Fysisk utholdenhet og tilpasningsevne

Fysisk utholdenhet og fingerferdighet er også viktig for flyteknikere, siden de kan trenge å jobbe på trange steder, klatre i stiger eller jobbe i høyden, og gjøre repeterende oppgaver over lengre tid.

Fordi luftfartsteknologi alltid er i endring, må luftfartsteknikere være fleksible og villige til å lære nye ferdigheter og teknologier for å holde tritt med bransjen.

Personlighetstrekk

De fleste flyteknikere er praktiske mennesker som liker å jobbe ute eller på prosjekter som de kan gjøre med hendene.

De har også en tendens til å være undersøkende, noe som betyr at de er veldig nysgjerrige og ofte liker å være alene.

Flyteknikere gjør det bra på samfunnsansvarstesten, som viser at de ønsker rettferdige resultater og bryr seg om mennesker generelt.

De har også en tendens til å score høyt på samvittighetsskalaen, noe som betyr at de er metodiske, pålitelige og vanligvis planlegger ting på forhånd.

Video: Hva gjør en luftfartsingeniør eller -tekniker?

Tips: Slå på bildetekstknappen hvis du trenger det. Velg "automatisk oversettelse" i innstillingsknappen hvis du ikke er kjent med det engelske språket. Du må kanskje klikke på språket til videoen først før favorittspråket ditt blir tilgjengelig for oversettelse.

Lønn for flytekniker

Lønnsinformasjon

Avhengig av hvor du ser, kan gjennomsnittslønnen for en flytekniker være forskjellig.

For eksempel, ifølge Bureau of Labor Statistics (BLS), var median årlig lønn for flyteknikere i USA $66 440 per mai 2020.

Gjennomsnittslønnen for en flytekniker er $55 545 per år, eller $26,7 per time.

På dette feltet tjener de øverste 10 % av inntektene et gjennomsnitt på $75 000 eller mer per år.

Plassering kan også påvirke hvor mye en flytekniker kan forvente å tjene, med de høyeste betalende statene Washington, California, Nevada, Alaska og Oregon.

Faktorer som påvirker lønn

Noen av tingene som kan påvirke lønnen til en flytekniker er deres utdanningsnivå, deres spesifikke jobboppgaver og ansvar, typen fly de jobber på (som kommersielle, militære eller private), og etterspørselen etter deres ferdigheter i jobbmarked.

En teknikers lønn kan også bli påvirket av størrelsen på selskapet de jobber for og av eventuelle tilleggssertifiseringer de tjener.

Andre lønnshensyn

Det er viktig å merke seg at flyteknikere kan bli betalt per time eller per måned, og noen kan få ekstra penger som overtidsbetaling eller bonuser.

I følge BLS betaler produksjon av flyprodukter og deler, ruteflytransport og støtteaktiviteter for lufttransport mest for flyteknikere.

Til slutt er det viktig å huske at lønnsdata kan påvirkes av økonomiske og bransjespesifikke faktorer, og at individuell inntjening kan variere avhengig av en rekke faktorer.

Faktorer som påvirker flyelektronikkkostnadene

Avionikk er dyrt på grunn av en rekke ting, for eksempel:

Materialkostnader

Når det kommer til flyelektronikkdeler, er presisjon veldig viktig.

Avionikksystemer trenger mikromekaniske deler, magnetometre og andre komplekse deler for å fungere slik de skal.

Disse spesialiserte materialene og delene er dyre, og på grunn av det kan kostnadene for flyelektronikk øke mye.

Arbeidskostnader

Det trengs teknikere og ingeniører med mye opplæring for å lage, installere og reparere flyelektronikksystemer.

Dette er fordi flyelektronikksystemer er kompliserte og må betjenes, vedlikeholdes og fikses av personer med spesialiserte kunnskaper og ferdigheter.

På grunn av dette kan lønningene til disse dyktige arbeiderne øke kostnadene for flyelektronikk som helhet.

FAA-sertifisering

Federal Aviation Administration (FAA) har strenge regler for hvordan flyelektronikksystemer som fungerer i det nasjonale luftromsystemet må bygges og vedlikeholdes.

FAA-sertifisering er en kostbar prosess som involverer testing og evaluering av avionikksystemer svært nøye for å sikre at de følger sikkerhetsreglene.

Kostnaden for å få FAA-sertifisering kan være en stor del av kostnadene for flyelektronikk som helhet.

Begrenset produksjonsvolum

Fordi det ikke er så mange fly i bruk, lager flyselskaper færre deler, noe som betyr at hver del koster mer.

Dette er fordi kostnadene ved å lage en enkelt del er fordelt på et mindre antall enheter, noe som gjør den dyrere å lage.

Flyelektronikk er dyre fordi de er laget av presise deler, krever FAA-sertifisering og lages kun i små mengder.

Disse tingene øker kostnadene for flyelektronikksystemer, noe som gjør dem til en stor investering for folk som eier eller driver fly.

Avionikk i militær og kommersiell luftfart

Både militæret og kommersiell luftfart bruker flyteknologi på mange måter. Det kan hjelpe med ting som navigasjon, kommunikasjon, flykontroll og oppdage trusler.

Avionikksystemer for militære fly er laget for å møte strengere standarder enn kommersielle systemer. De kan ha funksjoner som elektroniske mottiltak, kryptert kommunikasjon og sensorer som kan oppdage innkommende missiler eller fiendtlige fly.

Avionikkteknologi har ført til utviklingen av bedre værradar og navigasjonssystemer som gjør flygingen tryggere og mer effektiv, samt mer avanserte flystyringssystemer som kan spare drivstoff og kutte ned på forurensning.

Forskjeller mellom militær og kommersiell luftfart

Fordi militære fly står overfor unike og ofte vanskelige forhold, har avionikksystemene en tendens til å være sterkere og mer pålitelige enn de i kommersielle fly.

Militære fly kan også ha ekstra avionikkfunksjoner som kryptert kommunikasjon, elektroniske mottiltak og trusseldeteksjonssystemer.

Nylige fremskritt innen flyteknologi

Nylige forbedringer innen avionikkteknologi har ført til nye funksjoner som fly-by-wire-systemer, helelektroniske skjermer og kommunikasjon gjennom fiberoptikk.

Noen teknologier som ble laget for militæret, brukes nå på sivile jetfly.

Andre interessante bruksområder for flyteknologi i både militær og kommersiell luftfart inkluderer syntetiske synssystemer, heads-up-skjermer, utvidede virkelighetssystemer, ubemannede luftfartøyer og presisjonslandingssystemer.

Neste generasjons luftfartsteknologi

Det gjøres ny forskning på neste generasjons flyteknologi, som elektriske hybridfly drevet av batterier eller brenselceller, avanserte navigasjonssystemer som bruker satellittbasert lufttrafikkkontroll, og autonome flykontrollsystemer som kan brukes til både militære og sivile. Formål.

Totalt sett fortsetter flyteknologi å være en sentral del av både militær og sivil luftfart, noe som gjør fly sikrere, mer effektive og i stand til å gjøre mer.

Brukssaker

Brukt i:	Beskrivelse:
Navigasjonssystemer	Avionikk kan ikke fungere uten navigasjonssystemer. De har GPS, treghetsnavigasjon og andre systemer som hjelper piloter med å finne ut hvor de er og hvordan de skal komme seg trygt rundt. Disse systemene bruker sensorer, datamaskiner og programvare for å fortelle piloter i sanntid hvor de er, hvor fort de går og hvor høyt de er.
Flykontrollsystemer	En annen viktig måte avionikk brukes på er i flykontrollsystemer. Disse systemene bruker sensorer og dataprogrammer for å holde flyet stødig og under kontroll mens det er i luften. De kan hjelpe piloter med å holde høyde, hastighet og retning, samt se etter og justere for turbulens og andre forhold i luften.
Kommunikasjonssystemer	En annen viktig del av avionikk er kommunikasjonssystemer. Det er radioer, transpondere og andre enheter i disse systemene som lar piloter snakke med folk på bakken, andre piloter og andre deler av luftfartsinfrastrukturen. Kommunikasjonssystemer hjelper piloter med å få oppdatert informasjon om været, instruksjoner fra flykontroll og annen viktig informasjon.
Sikkerhetssystemer	Avionikksystemer kan også ha sikkerhetsfunksjoner som å unngå kollisjoner, oppdage og varsle om terrenget og bruke værradar. Disse systemene bruker sensorer, algoritmer og programvare for å finne og håndtere mulige farer. Dette bidrar til å holde flyet og passasjerene trygge.
Motorstyring	Avionikk kan også brukes til å kontrollere motorene til et fly. Sensorer og datamaskiner brukes i disse systemene for å holde styr på motorytelse, drivstoffbruk og andre faktorer. Dette lar piloter forbedre motorytelsen og spare drivstoff.

Konklusjon

Som vi har sett, er flyelektronikk en viktig del av moderne luftfart.

Dens jobb er å sørge for at flyreiser er trygge og går jevnt, samt å spare drivstoff og kutte ned på forurensning.

Men etter hvert som luftfarten endrer seg, vil også oppgavene som luftfartsingeniører må gjøre.

Etter hvert som selvkjørende fly blir mer vanlig og behovet for sanntidsdata og analyser vokser, vil flyelektronikk bli en enda viktigere del av fremtidens luftfart.

Og fremtiden ser bra ut for folk som ønsker å jobbe med flyelektronikk.

Med behovet for høyt dyktige flyteknologiingeniører som vokser hele tiden, er det nesten uendelige muligheter for personlig og profesjonell vekst.

Så, flyelektronikk er et felt du bør se nærmere på, enten du er en erfaren ingeniør eller bare har begynt.

Det har aldri vært en bedre tid å dykke inn i den fascinerende verdenen av flyelektronikk, med dens unike utfordringer, banebrytende teknologi og viktige rolle i luftfartsverdenen.