(1)Boeing 737 Headup Guidance (HGS/HUD) Sistemleri HGS-4000

İçindekiler:

Görüntülenme: 19

Bu yazı dizisi hakkında:

Bu yazı dizimizde, Boeing 737 CL/NG/MAX uçaklarında kullanılan baş üstü rehberlik sistemleri ve baş üstü göstergeleri [Head-up Guidance System (HGS)] – [Head-up Display (HUD)] sistemlerinin neler olduğu, hangi elemanları içerdiği ve bunların nasıl kullanıldığı, sembolojisi ve uçuş prosedürleri anlatılacaktır. Ayırca gelişmiş görüntüleme sistemleri (EVS/EFVS) hakkında da bazı bilgiler verilecektir. Yalnız, HUD ve EVS/EFVS sistemlerinin kullanımının kalkış ve iniş minimalarına ne kadar etki ettiği [Aerodrome Operating Minimums (AOM)], bu yazı dizisi dışında farklı yazılarımızda anlatılacaktır.

Bölümler:

Giriş
BAE Systems HUD Özellikleri ve Kullanımı
Rockwell Collins HGS-4000 – Genel Özellikleri
Rockwell Collins HGS-4000 – Semboloji
Rockwell Collins HGS-4000 – HGS Modları ve Prosedürleri
Flight Dynamics HGS-2300/2350 Farklılıkları
Rockwell Collins HGS-6000 Farklılıkları
HGS-4000E ve EVS-3600 Gelişmiş Görüntüleme Sistemleri

Giriş:

Head-up Display (HUD) Nedir?

Head-up Display/Heads-up Display (HUD), veya baş üstü göstergesi, pilotların kokpit üzerindeki göstergelere bakmaları yerine temel uçuş verilerinin bir cam üzerine yansıtılmasıyla pilotların hem dışarıya odaklanırken hem de uçuş verilerini görebilmelerini sağlayan bir sistemdir. Böylelikle pilotların durumsal farkındalığı artmaktadır. Ayrıca mantıken ismi de bu özelliğinden gelmektedir, çünkü geleneksel göstergelere bakabilmeniz için başınızı aşağı eğmeniz gerekmektedir. HUD sayesine hem dışarıya odaklanırken hem de uçuş verilerini görebilirsiniz.

(F/A-18 uçağının HUD göstergesi)

HUD, ilk başlarda askeri uçaklarda kullanılmaya başlasa da günümüzde sivil uçaklarda da kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. HUD, askeri uçaklarda silah sistemleri ile ilgili bazı ek gösterimlere sahip olup sivil havacılıkta ise faydaları ek sembolojilerin haricinde FAA/EASA düzenlemeleri doğrultusunda, palye rehberliği sayesinde elle CAT IIIA yaklaşma yapabilme, kalkış rehberliği sayesinde düşük görüşlü kalkış (LVTO) yapabilme, EVS/EFVS sistemleriyle de birlikte hassas olmayan yaklaşmalarda minima azaltımı, CAT I yaklaşmalarda daha düşük minimalarla iniş gibi çeşitli kabiliyetler sağlayabilir. Bu kabiliyetlerin yapılabilirliği ve minimalara etkisi başka bir yazıda anlatılacaktır.

Bazen, HUD sistemi ve diğer yardımcı elemanları birlikte Head-up Guidance (HGS) yani baş üstü rehberlik sistemi olarak da isimlendirilebilmektedirler.

HUD Nasıl Çalışır?

HUD, genelde yeşil tonlarında belirli bir dalga boyunu yansıtan bir kaplamaya sahip cam, bu dalga boyunda ışın yayan bir CRT veya yeni sistemlerde LED projektör, ve çeşitli mercek ve aynalar içermektedir. Projektörden çıkan ışınlar, mercek ve ayna gibi optik elemanlarla HUD camına yansıtılır. HUD camı ise, kaplaması sayesinde sadece kendisinin yansıtabileceği dalga boyundaki ışınları yani projektörden gelen ışınları yansıtabilirken etraftan gelen diğer dalga boyundaki ışınları yansıtmayıp içerisinden geçirir. Böylelikle pilot, camdan etrafı görebilirken projektörden gelen ışınlar camdan yansıyacağı için cam üzerinde HUD sembolojisi görebilir. Ayrıca optik sebeplerden ötürü bu sembolojiler derinliğe sahiptir yani doğrudan camın üzerine yapıştırılmış gibi değil, karşıda görünmektedir. Böylelikle pilot, dışarı bakmak için uzağa odaklanırken sembolojiyi de okuyabilir. Bu da HUD’u HUD yapan en önemli özelliktir.

(HUD’un iç yapısı.)

EVS/EFVS Sistemleri Nasıl Çalışır?

Encahnced Visions System (EVS) / Enchanced Flight Vision System (EFVS), yani gelişmiş görüntüleme sistemleri, kızıltötesi FLIR kamera sayesinde dışarıyı görüntüler ve bu görüntü ise işlenip bir ekran veya HUD aracılığıyla gösterilir. (EFVS ve EVS aynı şey olsa da EFVS, bazen sentetik görüntüler ile desteklenen EVS sistemleri için de kullanılabilmektedir.) Görünür ışığa göre daha uzun dalga boyuna sahip olan kızılötesi ışınlar, sis gibi bazı yoğun ortamlardan görünür ışığa göre daha az etkilenerek geçebilmektedir. Böylelikle EVS sistemleri, sisli havalarda dışarının görütülenebilmesini sağlamaktadır. Kızılötesi kamera genelde burnun üstüne veya altına konumlandırılır. Burnun üstüne konumlandırılırsa, yükseltisi pilotun gözüne daha yakın olacağı için sunduğu görüntü de pilotun görüş açısında daha yakın olur. FAA/EASA düzenlemeleri doğrultusunda onaylı EVS sistemleri, yaklaşmalarda çeşitli minima azaltımı sağlayabilmektedir.

(Uçaktaki kızılötesi kamerayı ve HUD üzerinde sunduğu görüntüyü tasvir eden bir görsel.)

Sentetik Görüntüleme Sistemi (SVS) ve Karma Görüntüleme Sistemi (CVS) Nedir?

Synthetic Vision System (SVS) veya sentetik görüntüleme sistemi, genelde veritabanındaki bilgilere göre ekran veya HUD aracılığıyla yapay bir görüntü sunan sistemlere verilen isimlendirmedir.

Combined Vision System (CVS) veya birleştirilmiş görüntüleme sistemleri, EVS ve SVS’nin bir arada olduğu sistemlere verilen bir isimlendirmedir.

(Sentetik olarak arazi verisi sunan bir elektronik uçuş göstergesi.)

Boeing 737 Uçaklarında HUD’un Tarihçesi:

Araştırmalarımıza göre, Boeing 737 uçaklarında hizmete giren ilk HUD sistemi, şimdi Rockwell Collins’in bir parçası olan Flight Dynamics firmasının geliştirdiği HGS-2300 sistemidir ve FAA ek tip sertifikası (STC) 1993 yılında yayınlanmış ve Boeing 737-300/-400/-500 serisi uçaklar için geçerli olmuştur. Daha sonrasında NG serisinin çıkmasıyla beraber de HGS-2350 model numaralı HGS-2300’e benzer HGS sistemi -900 hariç NG’lerde kullanıma geçmiştir. 2000 yılında daha gelişmiş özelliklere sahip ve NG serisi için HGS-4000’nin STC’si, 2017 yılında da NG ve MAX serisi uçaklar için HGS-6000 sisteminin STC’si yayınlanmıştır.

bu sistemlerin en ayırt edici özelliklerinden biri de Combiner’leri (HUD) olup HGS-2300 ve HGS-2350 sistemlerinin Combiner’i köşeli bir yapıya sahipken HGS-4000 ve HGS-6000’nin Combiner’leri daha yuvarlak bir tasarıma sahiptir.

(Boeing 737 CL serisi uçaktaki HGS-2300’ün Combiner’i)

(Boeing 737 NG serisi uçaktaki HGS-4000’in Combiner’i)

Ayrıca BAE Systems tarafından geliştirilen bir HUD da mevcut olup geliştirilme süreci ile alakalı elimizde daha fazla bilgi bulunmaktadır:

BAE Systems’in bir parçası olan ve askeri HUD üretiminde ileri gelen eski Marconi firması tarafından da 737 uçakları için bir HUD sistemi geliştirilmesine 1997 yılında başlanmıştır. Bu HUD sistemi, Visual Guidance System (VGS) olarak adlandırılmıştır. Ve sivil uçaklarda kullanılacak HUD sistemlerinin geliştirilebilmesi amacıyla, sivil uçaklarının kontrollerinin farklı olması ve CAT IIIA yaklaşma gibi bazı ek hedefler doğrultusunda bir dizi simülasyon ve gerçek uçuş testleri yapılmasına ihtiyaç olmuştur. İlk testler, bir Boeing 737-200 uçağı ile yapılmıştır. Bu, son teknoloji bir uçak olmasa da hedef uçak olan 737-800 için ilk semboloji ve kontrol yasası geliştirmeleri için yeterliydi. 737-200 ile ilk test uçuşu Eylül 1998’de yapılmıştır. Bu denemelerde 93 uçuş saati, 170 HUD ile iniş, 28 sorti yapılmıştır.

(BAE Systems VGS kurulmuş bir Boeing 737-200)

Sistemin yeterince iyi olduğu belirlendikten sonra Boeing 737-800’de test uçuşlarına devam edilmiştir. 737-800 ile toplam 76 sorti, 494 HUD ile iniş ve 202 uçuş saati gerçekleştirilmiştir.

(Kullanılan Boeing 737-800 test uçağı.)

(VGS kurulmuş bir 737-800 kokpiti.)

FAA sertifikasyon testleri ise ilk müşteri olan American Airlines’in bir Boeing 737-800 uçağında yapılmıştır. FAA sertifikasyon uçuşları 17 sorti sürmüştür ve 149 HUD ile iniş gerçekleştirilmiştir. Uçuşlar çok çeşitli havaalanı koşullarında gerçekleştirilmiştir. Bu sıkı uçuşlar lastikleri çok zorlamıştır çünkü uçağın sahibi, touch and go’ya izin vermemiştir. Bazı meydan turlarının iniş takımları açıkken yapılması gibi çeşitli güvenlik önemlerin alınmasına rağmen bir inişte (ironik bir şekilde elle değil autoland ile yapılan bir iniş) sol ana iniş takımı lastiği patlamıştır. bu yüzden bu olaydan sonraki diğer uçuşlarda lastiklerin soğuması amacıyla iniş takımları açık bırakılmıştır.

(Çok fazla iniş ve yetersiz soğutma sonucu patlayan lastikler.)

Günümüzde, BAE Systems HUD’lar Boeing 737’lerde yaygınlaşamayıp Rockwell Collins marka HGS sistemleri daha çok yaygınlaşmıştır. BAE Systems HUD’lar, American Airlines’im Boeing 737 FCOM’una göre American Airlines tarafından BAE Systems HUD’lar, Rockwell Collins HUD’larla birlikte kullanılmaktadır.

Boeing 737 Uçaklarında Kullanılan Diğer HUD, EVS/EFVS ve SVS Sistemleri:

Universal Avionics EFI-890R Advanced Flight Display:

Elbit Systems’in bir yan kuruluşu olan Universal Avionics firmasının geliştirdiği EFI-890R, çeşitli SVS özelliklerine sahip ve Boeing 737-300/-400 model uçaklar için FAA ek tip sertifikası (STC) (STC No: ST03355AT) sahip bir EFIS sistemidir.

(EFI-890R Advanced Flight Display)

AerAware Başa Giyilebilir Göstergeli EFVS:

AerSale’nin geliştirmiş olduğu AerAware EFVS çözümü, Skylens başa giyilebilir gösterge (HWD) ile Elbit Systems’in bir yan kuruluşu olan Universal Avionics firmasının geliştilen ClearVision EVS-5000 EVS sistemleri pilotlara başlarına taktıkları bir gösterge sayesinde gelişmiş bir görüntüleme sunmaktadır. Bu sistemin FAA STC’si (STC No: ST04576AT), Boeing 737-600/-700/-800/-900 serisi uçaklarda kullanılmak üzere 6 Aralık 2023’de yayınlanmıştır.