قمرة القيادة الزجاجية

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "Glass cockpit" – الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( مارس 2011 ) ( تعرف على كيفية ووقت إزالة هذه الرسالة )

قمرة القيادة الزجاجية هي قمرة قيادة للطائرة تتميز بمجموعة من شاشات أدوات الطيران الإلكترونية (الرقمية) ، وعادةً ما تكون شاشات LCD كبيرة ، بدلاً من الأقراص والمقاييس التناظرية التقليدية. ^[1] بينما تعتمد قمرة القيادة التقليدية على العديد من المقاييس الميكانيكية (الملقبة بـ "مقاييس البخار") لعرض المعلومات، تستخدم قمرة القيادة الزجاجية العديد من الشاشات متعددة الوظائف وشاشة طيران أساسية مدفوعة بأنظمة إدارة الطيران ، والتي يمكن تعديلها لعرض معلومات الرحلة حسب الحاجة. هذا يبسط تشغيل الطائرات والملاحة ويسمح للطيارين بالتركيز فقط على المعلومات الأكثر صلة. كما أنها تحظى بشعبية لدى شركات الطيران لأنها عادةً ما تلغي الحاجة إلى مهندس طيران ، مما يوفر التكاليف. في السنوات الأخيرة ^{[ متى؟ ]} أصبحت التكنولوجيا متاحة على نطاق واسع أيضًا في الطائرات الصغيرة.

مع تطور شاشات عرض الطائرات، تطورت أيضًا أجهزة الاستشعار التي تغذيها. وتم استبدال أدوات الطيران الجيروسكوبية التقليدية بأنظمة إلكترونية لتحديد الاتجاه والموقف وأجهزة كمبيوتر البيانات الجوية ، مما أدى إلى تحسين الموثوقية وتقليل التكلفة والصيانة. وعادة ما يتم دمج أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي ( GPS ) في مقصورات القيادة الزجاجية.

استخدمت مقصورات القيادة الزجاجية المبكرة، الموجودة في طائرات McDonnell Douglas MD-80 و Boeing 737 Classic و ATR 42 و ATR 72 وفي طائرات Airbus A300-600 و A310 ، أنظمة أدوات الطيران الإلكترونية (EFIS) لعرض معلومات الموقف والملاحة فقط، مع الاحتفاظ بالمقاييس الميكانيكية التقليدية لسرعة الهواء والارتفاع والسرعة الرأسية وأداء المحرك. قدمت طائرات Boeing 757 و767-200 /-300 نظامًا إلكترونيًا لمؤشر المحرك وتنبيه الطاقم (EICAS) لمراقبة أداء المحرك مع الاحتفاظ بالمقاييس الميكانيكية لسرعة الهواء والارتفاع والسرعة الرأسية.

حلت قمرة القيادة الزجاجية اللاحقة، الموجودة في طائرات بوينج 737NG و747-400 و767-400 و 777 وإيرباص A320 وطائرات إيرباص اللاحقة وإليوشين Il-96 وتوبوليف تو-204، محل المقاييس الميكانيكية وأضواء التحذير في الأجيال السابقة من الطائرات. في حين أن الطائرات المجهزة بقمرة قيادة زجاجية طوال أواخر القرن العشرين لا تزال تحتفظ بمقاييس الارتفاع التناظرية ومؤشرات الموقف وسرعة الطيران كأدوات احتياطية في حالة فشل شاشات EFIS، فقد استخدمت الطائرات الأكثر حداثة بشكل متزايد أدوات احتياطية رقمية أيضًا، مثل نظام أدوات الاستعداد المتكامل .

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "Glass cockpit" – news  · magazines  · books  · scholar  · JSTOR ( April 2020 ) ( Learn how and when to remove this message )

نشأت قمرة القيادة الزجاجية في الطائرات العسكرية في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات؛ ومن الأمثلة المبكرة على ذلك إلكترونيات الطيران Mark II لطائرة F-111D (تم طلبها لأول مرة في عام 1967، وتم تسليمها من عام 1970 إلى عام 1973)، والتي تتميز بشاشة متعددة الوظائف .

قبل سبعينيات القرن العشرين، لم تكن عمليات النقل الجوي تتطلب معدات متقدمة مثل شاشات الطيران الإلكترونية. كما لم تكن تكنولوجيا الكمبيوتر على المستوى الذي يسمح بتوفر إلكترونيات خفيفة وقوية بالقدر الكافي. ولكن التعقيد المتزايد لطائرات النقل، وظهور الأنظمة الرقمية، والازدحام المتزايد في حركة المرور الجوي حول المطارات بدأ في تغيير ذلك.

كانت طائرة بوينج 2707 واحدة من أقدم الطائرات التجارية المصممة بقمرة قيادة زجاجية. كانت معظم أدوات قمرة القيادة لا تزال تناظرية، ولكن تم استخدام شاشات أنبوب أشعة الكاثود (CRT) لمؤشر الاتجاه ومؤشر الوضع الأفقي (HSI). ومع ذلك، تم إلغاء 2707 في عام 1971 بعد صعوبات فنية لا يمكن التغلب عليها وفي النهاية نهاية تمويل المشروع من قبل حكومة الولايات المتحدة.

كان متوسط ​​عدد أدوات التحكم في قمرة القيادة في طائرات النقل في منتصف سبعينيات القرن العشرين أكثر من مائة أداة، وكانت أدوات الطيران الأساسية مكتظة بالفعل بالمؤشرات والأشرطة المتقاطعة والرموز، وكان العدد المتزايد من عناصر قمرة القيادة يتنافس على مساحة قمرة القيادة واهتمام الطيار. ^[3] ونتيجة لذلك، أجرت وكالة ناسا أبحاثًا على شاشات يمكنها معالجة نظام الطائرة الخام وبيانات الرحلة في صورة متكاملة وسهلة الفهم لموقف الرحلة، وبلغت ذروتها في سلسلة من الرحلات الجوية التي أظهرت نظام قمرة القيادة الزجاجي الكامل.

ينعكس نجاح العمل الذي قامت به وكالة ناسا في قمرة القيادة الزجاجية في القبول الكامل لشاشات الطيران الإلكترونية. وقد تم زيادة سلامة وكفاءة الرحلات الجوية مع تحسن فهم الطيار لموقف الطائرة بالنسبة للبيئة المحيطة بها (أو " الوعي بالموقف ").

بحلول نهاية تسعينيات القرن العشرين، أصبحت شاشات العرض البلورية السائلة (LCD) مفضلة بشكل متزايد بين مصنعي الطائرات بسبب كفاءتها وموثوقيتها ووضوحها. عانت شاشات LCD السابقة من ضعف الوضوح في بعض زوايا المشاهدة وأوقات الاستجابة السيئة، مما يجعلها غير مناسبة للطيران. الطائرات الحديثة مثل الجيل التالي من بوينج 737 و 777 و 717 و747-400ER و747-8 F و767-400ER و747-8 و 787 ، وعائلة إيرباص A320 (الإصدارات الأحدث)، و A330 (الإصدارات الأحدث)، و A340-500/600 ، و A340-300 ( الإصدارات الأحدث)، و A380 و A350 مزودة بمقصورات قيادة زجاجية تتكون من وحدات LCD. ^[4]

أصبحت قمرة القيادة الزجاجية من المعدات القياسية في الطائرات التجارية وطائرات رجال الأعمال والطائرات العسكرية . تم تركيبها في مركبات ناسا الفضائية أتلانتس وكولومبيا وديسكفري وإنديفور ، ومركبة الفضاء الروسية Soyuz TMA التي تم إطلاقها لأول مرة في عام 2002. بحلول نهاية القرن، بدأت قمرة القيادة الزجاجية في الظهور في طائرات الطيران العام أيضًا. في عام 2003، أصبحت SR20 و SR22 من شركة Cirrus Design أول طائرة خفيفة مجهزة بقمرة قيادة زجاجية، والتي جعلوها قياسية في جميع طائرات Cirrus. بحلول عام 2005 ، حتى الطائرات التدريبية الأساسية مثل Piper Cherokee و Cessna 172 كانت تُشحن مع قمرة قيادة زجاجية كخيارات (اختارها جميع العملاء تقريبًا)، بالإضافة إلى العديد من طائرات المرافق الحديثة مثل Diamond DA42 . تتميز طائرة لوكهيد مارتن إف-35 لايتنينج 2 بشاشة تعمل باللمس "عرض بانورامي لقمرة القيادة" تحل محل معظم المفاتيح والمفاتيح الموجودة في قمرة القيادة للطائرات. تتمتع طائرة سيروس فيجن إس إف 50 المدنية بنفس الشاشة، والتي يطلقون عليها قمرة القيادة الزجاجية "المنظور اللمسي".

وعلى النقيض من العصر السابق الذي كانت فيه مقصورات القيادة الزجاجية ــ حيث كان المصممون يكتفون بنسخ شكل وملمس الأدوات الكهروميكانيكية التقليدية على أنابيب أشعة الكاثود ــ فإن الشاشات الجديدة تمثل انطلاقة حقيقية. فهي تبدو وتتصرف على نحو مماثل للغاية لأجهزة الكمبيوتر الأخرى، مع نوافذ وبيانات يمكن التعامل معها باستخدام أجهزة النقر والنقر. كما تضيف الشاشات الجديدة معلومات عن التضاريس، ومخططات الاقتراب، والطقس، والشاشات الرأسية، وصور الملاحة ثلاثية الأبعاد.

إن المفاهيم المحسنة تمكن مصنعي الطائرات من تخصيص قمرة القيادة بدرجة أكبر من ذي قبل. وقد اختارت جميع الشركات المصنعة المشاركة القيام بذلك بطريقة أو بأخرى - مثل استخدام كرة التتبع أو لوحة الإبهام أو عصا التحكم كجهاز إدخال للطيار في بيئة تشبه الكمبيوتر. تعمل العديد من التعديلات التي تقدمها شركات تصنيع الطائرات على تحسين الوعي الظرفي وتخصيص واجهة الإنسان والآلة لزيادة السلامة.

قد تتضمن مقصورات القيادة الزجاجية الحديثة أنظمة الرؤية الاصطناعية (SVS) أو أنظمة الرؤية الجوية المحسنة (EFVS). تعرض أنظمة الرؤية الاصطناعية تصويرًا واقعيًا ثلاثي الأبعاد للعالم الخارجي (مشابهًا لجهاز محاكاة الطيران )، استنادًا إلى قاعدة بيانات للتضاريس والميزات الجيوفيزيائية جنبًا إلى جنب مع معلومات الموقف والموقع التي تم جمعها من أنظمة الملاحة للطائرات. تضيف أنظمة الرؤية الجوية المحسنة معلومات في الوقت الفعلي من أجهزة استشعار خارجية، مثل كاميرا الأشعة تحت الحمراء.

تستخدم جميع طائرات الركاب الجديدة مثل إيرباص A380 وبوينج 787 والطائرات الخاصة مثل بومباردييه جلوبال إكسبريس وليرجيت قمرة القيادة الزجاجية.

تتوفر العديد من طائرات الطيران العام الحديثة بمقصورات قيادة زجاجية. وتتوفر الآن أنظمة مثل Garmin G1000 في العديد من طائرات الطيران العام الجديدة، بما في ذلك طائرة Cessna 172 الكلاسيكية . كما يمكن تعديل العديد من الطائرات الصغيرة بعد الإنتاج لتحل محل الأجهزة التناظرية.

كما تحظى مقصورات القيادة الزجاجية بشعبية كبيرة كتجهيزات للطائرات الخاصة القديمة والطائرات التوربينية المروحية مثل Dassault Falcons و Raytheon Hawkers و Bombardier Challengers و Cessna Citations و Gulfstreams و King Airs و Learjets و Astras وغيرها الكثير. تعمل شركات خدمات الطيران بشكل وثيق مع مصنعي المعدات لتلبية احتياجات مالكي هذه الطائرات.

اليوم، تستخدم الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية تطبيقات صغيرة، أو "تطبيقات"، للتحكم عن بعد في الأجهزة المعقدة، من خلال واجهة لاسلكية تعمل بتقنية WiFi. وتوضح هذه التطبيقات كيف يتم تطبيق فكرة "قمرة القيادة الزجاجية" على الأجهزة الاستهلاكية. وتشمل التطبيقات الطائرات بدون طيار التي تستخدم شاشة الكمبيوتر اللوحي أو الهاتف الذكي وشاشته التي تعمل باللمس لتوظيف كل جانب من جوانب "قمرة القيادة الزجاجية" لعرض الأجهزة، والتحكم في الطائرات عن طريق الأسلاك .

انتشرت فكرة قمرة القيادة الزجاجية في مجلات التجارة في الثمانينيات، مثل Aviation Week وSpace Technology ، عندما أعلنت وكالة ناسا أنها ستستبدل معظم أدوات الطيران الكهروميكانيكية في مكوك الفضاء بمكونات قمرة القيادة الزجاجية. ذكرت المقالات كيف أن مكونات قمرة القيادة الزجاجية لها فائدة إضافية تتمثل في كونها أخف وزنًا ببضع مئات من الجنيهات من أدوات الطيران الأصلية وأنظمة الدعم المستخدمة في مكوك الفضاء. كان مكوك الفضاء أتلانتس أول مركبة فضائية يتم تزويدها بقمرة قيادة زجاجية في عام 2000 مع إطلاق STS-101 . كانت كولومبيا ثاني مركبة فضائية مزودة بقمرة قيادة زجاجية في STS-109 في عام 2002، تليها ديسكفري في عام 2005 مع STS-114 ، وإنديفور في عام 2007 مع STS-118 .

ستستخدم مركبة أوريون التابعة لوكالة ناسا قمرة القيادة الزجاجية المستمدة من طائرة بوينج 787 دريملاينر . ^[5]

نظرًا لأن تشغيل الطائرات يعتمد على أنظمة قمرة القيادة الزجاجية، فيجب تدريب أطقم الطيران على التعامل مع الأعطال. شهدت عائلة طائرات إيرباص A320 خمسين حادثة حيث فقدت العديد من شاشات الطيران. ^[6]

في 25 يناير 2008، تعرضت رحلة الخطوط الجوية المتحدة رقم 731 لانقطاع خطير في زجاج قمرة القيادة، مما أدى إلى فقدان نصف شاشات مراقبة الطائرات المركزية الإلكترونية (ECAM) بالإضافة إلى جميع أجهزة الراديو وأجهزة الإرسال والاستقبال ونظام تجنب الاصطدام المروري ( TCAS ) ومؤشرات الموقف. ^[7] تمكن الطيارون من الهبوط في مطار نيوارك دون اتصال لاسلكي في ظل ظروف الطقس الجيد وضوء النهار.

قدمت شركة إيرباص إصلاحًا اختياريًا، اقترحه مجلس سلامة النقل الوطني الأمريكي (NTSB) على إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) باعتباره إلزاميًا، لكن إدارة الطيران الفيدرالية لم تجعله شرطًا بعد. ^{[8] [ مشكوك فيه - ناقش ]} تتوفر ورقة حقائق أولية لمجلس سلامة النقل الوطني. ^[9] نظرًا لاحتمالية انقطاع التيار الكهربائي، تحتوي طائرات قمرة القيادة الزجاجية أيضًا على نظام أداة احتياطي متكامل يتضمن (كحد أدنى) أفقًا اصطناعيًا ومقياس ارتفاع ومؤشر سرعة الهواء . إنه منفصل إلكترونيًا عن الأدوات الرئيسية ويمكن تشغيله لعدة ساعات على بطارية احتياطية.

في عام 2010، نشر المجلس الوطني لسلامة النقل دراسة أجريت على 8000 طائرة خفيفة للطيران العام. وجدت الدراسة أنه على الرغم من أن الطائرات المجهزة بمقصورات قيادة زجاجية كان معدل الحوادث الإجمالي فيها أقل، إلا أنها كانت أيضًا أكثر عرضة للتورط في حادث مميت. ^[9] قال رئيس المجلس الوطني لسلامة النقل ردًا على الدراسة: ^[10]

من الواضح أن التدريب هو أحد المكونات الرئيسية للحد من معدل الحوادث للطائرات الخفيفة المجهزة بمقصورة قيادة زجاجية، وتوضح هذه الدراسة بوضوح أهمية التدريب المناسب على هذه الأنظمة المعقدة بالنسبة للحياة والموت... وفي حين أن الابتكارات التكنولوجية وأدوات إدارة الطيران التي توفرها الطائرات المجهزة بمقصورة قيادة زجاجية لمجتمع الطيران العام من شأنها أن تقلل من عدد الحوادث المميتة، إلا أننا لم نشهد -للأسف- حدوث ذلك.

• نظام عرض قمرة القيادة
• العرض الرئيسي للرحلة
• نظام أدوات الطيران الإلكترونية
• أرينك 661
• لوحة العدادات الإلكترونية
• شاشة عرض أمامية
• زيادة المعلومات

• فريد جورج (23 مارس 2017). "الأقل هو الأكثر: الجدارة في بساطة قمرة القيادة". الطيران التجاري والأعمال . شبكة أسبوع الطيران.