مزايا وسلبيات قمرة القيادة الزجاجية في الطائرة

يتجه الطيران كصناعة نحو قمرة القيادة الزجاجية، وحاليًا لن نجد بسهولة ونعثر على طائرة جديدة قادمة من المصنع بقمرة القيادة التناظرية أو القديمة، فالطائرات القديمة التي تم تسليمها في الأصل بأدوات تناظرية يتم تحديثها بقمرة قيادة زجاجية، كما يتم استخدام كلا النوعين من مقصورات القيادة على نطاق واسع في الطائرات التي تطير بأمان اليوم.

الفرق بين قمرة القيادة التقليدية وقمرة القيادة الزجاجية

بعبارات بسيطة، تُعرف قمرة القيادة التي تحتوي على أدوات وأزرار دائرية باسم مقصورات القيادة التقليدية أو التنظارية، والتي تحتوي على شاشات عرض فردية للأدوات تجعل قمرة القيادة تبدو مزدحمة علاوة على ذلك، كانت قمرة القيادة التقليدية تحتوي على شاشات عرض تناظرية تُظهر القيمة من خلال مؤشر إبرة مادي.

مع التقدم التكنولوجي وزيادة الرقمنة، تغير شكل ومظهر قمرة القيادة للطائرة بشكل كبير، حيث بدأت شاشات العرض الزجاجية تحل محل شاشات العرض التقليدية تدريجياً علاوة على ذلك، سمحت الشاشة الزجاجية بدمج أدوات متعددة في شاشة واحدة مما يقلل من عبء العمل على الطيار فأصبح هناك استخدام فعال للموارد.

كما وتعرض الشاشات الزجاجية قيمًا رقمية دقيقة وأصبحت شاشات العرض الزجاجية شائعة في جميع أنواع آلات الطيران سواء كانت طائرة تجارية أو طائرة شراعية. وفيما يتعلق بالموثوقية، فإن أخطاء القيم المعروضة تكون أكثر شيوعًا في قمرة القيادة التقليدية بينما تقدم الشاشات الزجاجية قيمًا موثوقة.

ومع ذلك، تم الإبلاغ عن حالات اختفت فيها شاشات العرض الزجاجية بسبب بعض المشكلات الإلكترونية، لذلك تحتوي كل قمرة القيادة الزجاجية على شاشتين واحدة لعرض قيم الطيران الأساسية (PFD) وشاشة متعددة الوظائف (MFD) لإنشاء التكرار على الأقل.

في حالة الفشل يتم التبديل إلى شاشة (PFD)، من شاشة (MFD) باعتبارها (PFD) شاشة احتياطية، علاوة على ذلك لا تزال الأدوات التقليدية الأساسية موجودة مع شاشات زجاجية للتعامل مع أي سيناريو غير مقصود مثلًا أن تكون كلا الشاشتين فارغتين.

ملاحظة: “MFD” اختصار لـ”Multifunction display “.

ملاحظة: “PFD” اختصار لـ”Primary Flight Display “.

ما هي مزايا قمرة القيادة الزجاجية

الوعي الظرفي

الميزة الأكثر أهمية التي تقدمها قمرة القيادة الزجاجية هي الزيادة الهائلة في وعي الطيار بالظروف، حيث تسمح شاشات العرض عالية الدقة بتقديم المزيد من المعلومات للطيار في أي وقت، وهناك أيضًا تحسن نوعي في البيانات المعروضة، حيث يمكن تخصيص شاشات العرض لتقليل الفوضى وتقديم المعلومات، ولا تتضمن المعلومات المتاحة أدوات الطيران الأساسية فقط الموصوفة سابقًا فحسب، بل تشمل أيضًا البيانات التي ليس لها نظير تمثيلي.

مثال على ذلك هو عرض الخريطة المتحركة المعتمدة على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، حيث تعرض هذه الشاشة عرضًا من أعلى لأسفل للطائرة وتعرض المواقع النسبية للمطارات القريبة والتضاريس وحدود المجال الجوي والمساعدات الملاحية مثل (VORs)، وكلها يتم تحديثها في الوقت الفعلي حيث تطير الطائرة على طول مسارها المبرمج.

كما يمكن أن تحتوي الطائرات المجهزة بنظام تنبيه حركة مرور الطائرات وتجنب الاصطدام (TCAS) على معلومات الحركة جوية، كما ويمكن لبعض الوحدات حتى تلقي بيانات الطقس وعرضها.

ملاحظة: “TCAS” اختصار لـ”The Traffic Alert and Collision Avoidance System”.

ملاحظة: “GPS” اختصار لـ”Global Positioning System”.

ملاحظة: “VOR” اختصار لـ”Very High Frequency Omni-Directional Range”.

الموثوقية

ثاني أهم فائدة هي الموثوقية، حيث أن الأدوات التناظرية تعتمد على الدوران، وتعمل باستخدام جيروسكوبات تدور بآلاف الدورات في الدقيقة، وإذا كانت الجيروسكوبات غير قادرة على الدوران بالسرعة الكافية، فلن تتمكن الأدوات من إعطاء قراءات دقيقة والجيروسكوبات بدورها تحركها مضخة تفريغ، وفشل المضخة (بشكل عام بسبب انسداد أو أي سبب آخر)، لا يوفر تنبيهًا للطيار.

إذا كانت الطائرة تحلق في ظروف الأرصاد الجوية الآلية (IMC)، أي تحلق بدون الحاجة لأي إشارات مرئية على الأرض، فإن الطيار يعتمد كليًا على الأدوات لإبقاء الطائرة في مسارها، كما يمكن أن يؤدي فشل الأفق الاصطناعي إلى تحليق الطائرة مباشرة إلى الأرض إذا فقد الطيار الوعي المكاني، لذلك يتم تدريب الطيارين على فحص مقياس الشفط بشكل دوري لمعرفة ما إذا كانت مضخة التفريغ تعمل بشكل طبيعي.

حيث تم تصميم أنظمة قمرة القيادة الزجاجية للتغلب على هذه المشكلة، أي تراقب هذه الأنظمة نفسها وتتحقق من عدم اتساق القراءات، في حالة حدوث فشل وشيك محتمل، تتم برمجتها لعرض الأخطاء بشكل بارز، أما أثناء العمليات العادية يجب إعادة معايرة مؤشرات الاتجاه في قمرة القيادة التناظرية المستندة إلى الدوران يدويًا بواسطة الطيار كل عشر دقائق تقريبًا وعادة ما تتطلب المعايرة بعد هبوط صعب أو نمط تثبيت طويل أيضًا.

يضيف هذا فقط مهمة أخرى يتعين على الطيار القيام بها يدويًا، ويخلق نقطة فشل جديدة محتملة إذا كان الطيار مهملاً، ومن ناحية أخرى، يمكن أن تواجه مقصورات القيادة الزجاجية مواطن خلل في البرامج أو تعاني من أعطال كهربائية، وتحتوي قمرة القيادة الزجاجية عادةً على مقاييس تقليدية تُظهر السرعة الجوية والارتفاع والاتجاه، والتي تعمل كأدوات احتياطية.

ملاحظة: “IMC” اختصار لـ”Instrumental Meteorological Conditions”.

تعطي مؤشرات دقيقة

فيما يتعلق بالدقة، تكون شاشات العرض الزجاجية أكثر دقة حيث يتم أخذ عينات من القيم المقاسة وتصفيتها قبل عرضها، علاوة على ذلك، فإن القيمة المعروضة هي أرقام تزيد من الوضوح بينما في قمرة القيادة التقليدية، يتم عرض أخطاء قياس الأدوات حيث لا توجد تصفية رقمية.

وهناك فرقًا ملحوظًا بين مقصورات القيادة من ناحية مؤشرات العرض، حيث تستخدم مقصورات القيادة التقليدية إبرًا على قرص للإشارة بدلاً من الأرقام المعروضة على شاشة رقمية في مقصورات القيادة الزجاجية، والأدوات المستندة إلى الإبر عرضة لأخطاء اختلاف الرؤيا، مما يتسبب في قيام الطيار بتسجيل القراءات بشكل غير دقيق إذا تم رؤيتها بزاوية.

سلبيات قمرة القيادة الزجاجية

استهلاك الطاقة الكهربائية

يعد استهلاك الطاقة الكهربائية أحد الجوانب التي تتأخر فيها شاشات العرض الزجاجية عن الشاشات التقليدية حيث تستهلك شاشات العرض الزجاجية المزيد من الطاقة الكهربائية وتعتمد أيضًا بشكل كامل على نفس الشيء في تشغيلها، لذلك تحتوي طائرات قمرة القيادة الزجاجية على بطارية طوارئ توفر الطاقة في أي ظروف غير متوقعة مثل انقطاع التيار الكهربائي.

التكلفة العالية

أكبر عيب في قمرة القيادة الزجاجية هو التكلفة العالية، قد تكون أغلى بكثير مقارنة بالطائرة المكافئة ذات قمرة القيادة التقليدية، كما أن الطيران في مناطق ذات حركة مرور منخفضة في ظروف الأرصاد الجوية المرئية (VMC) يزيد من عبء العمل الذي يتطلب واجهة رقمية عالية الطاقة.

مخاوف تتعلق بالسلامة

إن احتمال حدوث عطل في النظام يؤدي إلى فقدان معطل للأنظمة الإلكترونية موجود في مقصورات القيادة الزجاجية، ونظرًا لأن الأدوات ليست مرتبطة بشاشة واحدة في لوحات الأدوات التناظرية، فمن الأسهل عمومًا التعامل مع فشل جهاز واحد في الطائرة المجهزة بقمرة قيادة تقليدية.

قدمت تكوينات قمرة القيادة الزجاجية أجهزة الكمبيوتر ولوحات المفاتيح والشاشات الرقمية التي غيرت بشكل جذري كيفية تلقي الطيار لأنظمة الطيران والبيانات وإدارتها، وهناك العديد من المزايا لها مثل: الوعي الظرفي، الموثوقية، تعطي مؤشرات دقيقة، وكما أن هناك العديد من السلبيات مثل: استهلاك الطاقة الكهربائية، التكلفة العالية، مخاوف تتعلق بالسلامة.