MECHANIKA W LOTNICTWIE

POLSKIE TOWARZYSTWO MECHANIKI TEORETYCZNEJ I STOSOWANEJ MECHANIKA W LOTNICTWIE ML-XVI 2014 TOMI pod redakcją Krzysztofa Sibilskiego Warszawa 2014

Organizatorzy Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Energetycznych Politechniki Wrocławskiej Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej Politechniki Warszawskiej Instytut Lotnictwa w Warszawie Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych w Warszawie Wydział Mechatroniki i Lotnictwa Wojskowej Akademii Technicznej Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych w Dęblinie Komitet Naukowy Krzysztof Sibilski(Polska) przewodniczący Krzysztof Arczewski(Polska)* Paweł Artymowicz(Kanada) Wojciech Blajer(Polska)* Józef Gacek(Polska) Zdzisław Gosiewski(Polska)* Jacek Goszczyński(Polska) Stanisław Kachel(Polska)* Zbigniew Koruba(Polska) Grzegorz Kowaleczko(Polska)* Adam Kozakiewicz(Polska) Maciej Lasek(Polska)* Zbigniew Leciejewski(Polska) Edyta Ładyżyńska-Kozdraś(Polska)* Andrzej Majka(Polska) Arkadiusz Mężyk(Polska)* Aleksander Olejnik(Polska) Marek Orkisz(Polska)* Jimoch Pedro(RPA) József Rohács(Węgry)* Jerzy Sąsiadek(Kanada) Wiesław Sobieraj(Polska)* Ryszard Szczepanik(Polska) Cezary Szczepański(Polska)* Kazimierz Szumański(Polska) Witold Wiśniowski(Polska)* Wiesław Wróblewski(Polska) Bogdan Żak(Polska)* Andrzej Żyluk(Polska) ISBN 978-83-932107-3-2 CopyrightbyPolskieTowarzystwoMechanikiTeoretycznejiStosowanej Warszawa 2014 Nakład: 180 egz. Druk: Drukarnia nr 1, ul. Rakowiecka 37, 02-521 Warszawa

Szanowni Czytelnicy! Z przyjemnością oddajemy do rąk Czytelników dwunastą, dwutomową monografię z serii Mechanika w Lotnictwie. Publikacja zawiera rozszerzone wersje referatów wygłoszonych podczas XVI Konferencji Mechanika w Lotnictwie ML-XVI 2014(Kazimierz Dolny, 26-29 maja 2014 r.), zakwalifikowane do druku po recenzjach. Serię wydaje główny organizator Konferencji Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Konferencje Mechanika w Lotnictwie są organizowane od 1984 roku w cyklu dwuletnim i niezmiennie przyciągają liczne grono lotników, uzbrojeniowców i przedstawicieli pokrewnych dziedzin. Kolejne konferencje ożywiały i integrowały środowiska lotnicze instytutów naukowo-badawczych, wyższych uczelni cywilnych i wojskowych oraz przemysłu. Są one zawsze okazją do wymiany informacji o najnowszych osiągnięciach naukowych w zakresie konstrukcji, badań doświadczalnych, symulacji numerycznej dynamiki lotu samolotów, rakiet i pocisków, ich eksploatacji, jak również bezpieczeństwa w locie. Dziękując sponsorom za pomoc w wydaniu monografii, wyrażamy nadzieję, że i tym razem publikacja spotka się z dużym zainteresowaniem i przyczyni się do rozwoju polskiej myśli naukowo-technicznej oraz zwiększy bezpieczeństwo lotów. Krzysztof Sibilski

Rozdział I Badania eksperymentalne laboratoryjne i w locie

Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej MECHANIKA W LOTNICTWIE ML-XVI 2014 BADANIA W LOCIE SYSTEMU WYŚWIETLANIA PARAMETRÓW LOTU Grzegorz Bęczkowski, Jarosław Krzonkalla, Maj Mordzonek, Stanisław Rymaszewski, Franciszek Zgrzywa Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Warszawa e-mail: grzegorz.beczkowski@itwl.pl; stanislaw.rymaszewski@itwl.pl Przedmiotem artykułu są badania w locie nowoopracowanego systemu wyświetlania parametrów lotu(swpl). Omawiany system przeznaczony jest do zobrazowania na wyświetlaczu przeziernym umieszczonym przed okiem pilota pełnej informacji pilotażowo-nawigacyjnej, ostrzeganiu o sytuacji niebezpiecznej na pokładzie śmigłowca oraz sygnalizacji błędów pracy systemów pokładowych. System przystosowany jest do pracy w warunkach dziennych i nocnych, przy czym w warunkach nocnych współpracuje z goglami noktowizyjnymi stosowanymi w lotnictwie Sił Zbrojnych RP. W artykule przedstawiono główne elementy składowe badanego systemu wraz z ich przeznaczeniem i funkcją. Szczegółowo opisano zaimplementowane w systemie rodzaje zobrazowania oraz sposób i liczba prezentowanych na wyświetlaczu przeziernym informacji. Następnie omówiono wymagany zakres i rzeczywisty przebieg prób w locie podlegającego badaniu systemu. Badania realizowano na śmigłowcu Mi-17-1V. Na zakończenie podano wyniki przeprowadzonych badań systemu wyświetlania parametrów lotu, w szczególności dotyczących spełnienia Założeń Taktyczno-Technicznych na badany system. 1. Wstęp Wzrastające nieustannie wymagania stawiane przed bojowymi statkami powietrznymi na współczesnym polu walki, w tym szczególnie konieczność prowadzenia misji bojowych na bardzo małych wysokościach lotu, zwłaszcza w odniesieniu do śmigłowców, wymusiły opracowanie nowych systemów informacyjnych zwiększających bezpieczeństwo realizacji zadań bojowych. W warunkach krajowych system o takim przeznaczeniu opracowano w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych. Opracowany dla potrzeb załóg śmigłowców typu Mi-17 system wyświetlania parametrów lotu SWPL-1 zapewnia ciągłą obserwację

8 G. Bęczkowski i inni otoczenia przy jednoczesnej kontroli parametrów pilotażowo-nawigacyjnych i informacji o stanie śmigłowca, wyświetlanych bezpośrednio przed okiem pilota. Opisane w niniejszym artykule badania miały na celu potwierdzenie spełnienia przez badany system wymagań zawartych we Wstępnych Założeniach Taktyczno-Technicznych(WZTT)[1], a tym samym zakładaną poprawę świadomości sytuacyjnej załogi i zwiększenie bezpieczeństwa realizacji zadań, i w efekcie celowość wprowadzenia systemu do wyposażenia śmigłowców typu Mi-17. 2. Opis systemu SWPL-1 System wyświetlania parametrów lotu SWPL-1[2] przeznaczony jest dla pilotów śmigłowców typu Mi-17 w celu umożliwienia prowadzenia ciągłej obserwacji otoczenia przy jednoczesnej kontroli parametrów lotu oraz stanu śmigłowca. Celem zobrazowania pilotom informacji o bieżących parametrach pilotażowo-nawigacyjnych, parametrach pracy zespołu napędowego, zaistnieniu sytuacji niebezpiecznych lub też błędach pracy(niesprawnościach) systemów śmigłowca, system SWPL-1 zbiera sygnały elektryczne z urządzeń pokładowych, tj. system kursowy, radiowysokościomierz, nadajniki prędkości kątowej wirnika i sprężarek czy sygnały o niesprawnościach i przetwarza je w układzie dopasowania sygnałów(rys. 1). Przetworzone do postaci cyfrowej sygnały wraz z danymi pozyskiwanymi z pokładowego odbiornika GPS i nowozabudowanej centrali danych aerodynamicznych przekształcane są następnie przez system w komputerach graficznych I i II pilota na zobrazowania graficzne prezentowane ostatecznie w postaci cyfrowej, tekstowej oraz charakterystycznych symboli graficznych na wyświetlaczach przeziernych pilotów(rys. 1). W warunkach dziennych, jak też podczas lotów nocnych bez gogli noktowizyjnych do zobrazowania przed okiem pilota informacji generowanych przez omawiany system wykorzystywany jest dzienny wyświetlacz nahełmowy wykonany jako szybkorozłączny moduł montowany bezpośrednio na szynie standardowego hełmu lotniczego THL-5NV lub THL-5R. Natomiast w lotach nocnych z wykorzystaniem gogli prezentacja informacji systemu realizowana jest za pomocą nocnego wyświetlacza wykonanego jako szybkorozłączny element systemu montowany bezpośrednio na obiektywie gogli noktowizyjnych PNL-3, stanowiących standardowe wyposażenie pilota(rys. 1). Sterowanie systemem SWPL-1 realizowane jest przy pomocy indywidualnych pulpitów sterowania umożliwiających niezależnie każdemu z pilotów na włączenie lub wyłączenie jego zobrazowania, zmianę jasności prezentowanych

Badania w locie systemu wyświetlania parametrów lotu 9 Rys. 1. Schemat ideowy systemu SWPL-1 na wyświetlaczu informacji, jak też zmianę trybu pracy systemu. Ostatnia z podanych funkcji sterujących wynika z zaimplementowania w systemie trzech różnych rodzajów plansz zobrazowania dostępnych informacji różniących się liczbą informacji oraz zakładanym wykorzystaniem i nazwanych odpowiednio trybem nawigacyjnym NAV, operacyjnym OPER i trybem awaryjnym AWAR. Sterowanie zmianą trybów pracy możliwe jest także za pomocą przełączników umieszczonych na dźwigniach sterowania skokiem i mocą(rys. 1). Ponadto pulpit II pilota wyposażono dodatkowo w pokrętło korekcji wysokości barometrycznej celem zapewnienia zgodności wskazań wysokości barometrycznej wysokościomierza pokładowego z prezentowanym przez system.

10 G. Bęczkowski i inni Tryb nawigacyjny w założeniu przeznaczony jest do wykorzystywania w tych fazach lotu, w których uwaga pilota skupiona jest głównie na pilotowaniu i kontroli stanu śmigłowca, a nie na obserwacji otoczenia, a tym samym system powinien prezentować pilotowi możliwie pełną dostępną informację. Przykładowy widok zobrazowania na wyświetlaczu systemu w trybie NAV i ustawieniach fabrycznych(wyświetlane wszystkie 22 dostępne w systemie informacje) przedstawiono na rys. 2. Powyższa uwaga wynika z faktu, iż system Rys. 2. Przykładowy widok zobrazowania w trybie pracy NAV(ustawienia fabryczne) umożliwia modyfikację liczby prezentowanych w omawianym trybie informacji poprzez ich dowolne usuwanie z generowanego na wyświetlaczu obrazu za wyjątkiem wskazań korekty kąta pochylenia i wysokości barometrycznej, informacji o trybie pracy, sygnalizacji niebezpiecznej wysokości oraz sygnalizacji ostrzegawczej o sytuacji niebezpiecznej lub niesprawnościach. Przykładem takiego realizowanego przez system SWPL-1 zgodnie z potrzebami użytkownika zobrazowania z ograniczoną liczbą informacji jest opisany poniżej tryb OPER. Wracając do omówienia zamieszczonego na rys. 2 widoku zobrazowania peł-

Badania w locie systemu wyświetlania parametrów lotu 11 nej informacji, oczywistym jest, że sygnalizacja niebezpiecznej wysokości RA wyświetlana będzie jedynie w przypadku wykonywania lotu na wysokości niższej od wartości ustawionej na radiowysokościomierzu pokładowym. Analogicznie pulsująca sygnalizacja ostrzegawcza WARN pojawiać się będzie na wyświetlaczu wyłącznie w przypadku zaistnienia na śmigłowcu sytuacji niebezpiecznych diagnozowanych przez system pokładowy, zaś pulsująca sygnalizacja FAIL w przypadkach wystąpienia sygnału o błędach pracy systemów pokładowych. Z kolei rzeczywiste informacje o czasie bieżącym, prędkości podróżnej, odległości i czasie dolotu do celu oraz bieżącym i zadanym kursie prezentowane będą na wyświetlaczu jedynie przy działającym pokładowym odbiorniku GPS z wprowadzonymi punktami trasy. Tryb operacyjny pracy systemu SWPL-1 w założeniu przeznaczony jest z kolei do obrazowania na wyświetlaczu informacji w tych fazach lotu, w których uwaga pilota powinna być skoncentrowana zarówno na kontroli podstawowych parametrów lotu jak i obserwacji otoczenia i nadmierna liczba informacji na wyświetlaczu nie powinna rozpraszać uwagi pilota i ograniczać istotnie możliwości obserwacji terenu. Przykładem realizacji powyższych założeń jest przedstawiony na rys. 3 przykładowy widok zobrazowania w trybie pracy systemu OPER. Jak widać, zaprezentowany widok obrazu generowanego na wyświe- Rys. 3. Przykładowy widok zobrazowania w trybie pracy OPER tlaczu pilota zawiera poza wymaganymi informacjami o wartości korekty kąta pochylenia i wysokości barometrycznej oraz pojawiającymi się w momencie wystąpienia przyczyny sygnalizacjami ostrzegawczymi RA, WARN lub FAIL jedynie podstawowe, niezbędne praktycznie do realizacji lotu dane pilotażowe o kursie, pochyleniu i przechyleniu śmigłowca, prędkości lotu, barometrycznej

12 G. Bęczkowski i inni i radiowej wysokości lotu oraz prędkości pionowej i dodatkowo dane o prędkości obrotowej wirnika. W omawianym trybie pracy, analogicznie jak w przypadku trybu NAV, możliwe jest ustawienie wyświetlania wybranych(poza wymaganymi) informacji, przy czym liczba i rodzaj danych informacyjnych powinny odpowiadać indywidualnym preferencjom danego pilota i oczywiście rodzajowi wykonywanego zadania. Trzecim i ostatnim z dostępnych w systemie SWPL-1 trybów pracy jest ustalony tryb awaryjny AWAR pokazany na rys. 4. Ten tryb pracy charakteryzuje się tym, że prezentowane są w nim jedynie informacje ostrzegawcze dla pilota w formie napisów RA, WARN i FAIL pojawiające się po zaistnieniu określonych zdarzeń. W pozostałych sytuacjach wyświetlacz w tym trybie jest całkowicie pusty, zapewniając całkowicie niezakłóconą obserwację otoczenia. Pojawienie się na wyświetlaczu informacji RA świadczy o locie na wysokości mniejszej od ustawionej na radiowysokościomierzu. Z kolei pulsujący przez okres 10 s napis ostrzegawczy WARN informuje o zaistnieniu jednej lub kilku z 14 obsługiwanych przez pokładowy system ostrzegawczy śmigłowca sytuacji niebezpiecznych, takich jak: rezerwowa pozostałość paliwa, niebezpieczna wysokość, niesprawność instalacji hydraulicznej, pożar, przekroczenie obrotów turbin, wzrost temperatury gazów wylotowych, niebezpieczne drgania silników czy włączenie zakresu nadzwyczajnego silników. Natomiast pulsujący na wyświetlaczu przez okres 10 s napis ostrzegawczy FAIL informuje o zdiagnozowaniu przez system ostrzegawczy śmigłowca błędów pracy jego układów pokładowych, takich jak: niesprawność prądnic, niskie ciśnienie oleju, zanieczyszczenie filtrów paliwa, opiłkowanie, niesprawność radiowysokościomierza czy też podwyższone drgania silników. Rys. 4. Widok zobrazowania w trybie pracy AWAR

Badania w locie systemu wyświetlania parametrów lotu 13 3. Zakres badań w locie systemu SWPL-1 Zakres badań w locie systemu wyświetlania parametrów lotu SWPL-1 określony był zasadniczo wymogiem potwierdzenia w lotach badawczych spełnienia przez badany system wymagań zamawiającego dotyczących omawianego systemu zawartych we Wstępnych Założeniach Taktyczno-Technicznych(WZTT) [1]. W rezultacie zakres badań w locie systemu obejmował 5 głównych zagadnień badawczych, a mianowicie: 1) badanie liczby prezentowanych informacji przez system zabudowany na śmigłowcu, 2) badanie jakości prezentowania informacji przez system zabudowany na śmigłowcu, 3) badanie ergonomii sterowania systemem zabudowanym na śmigłowcu, 4) badanie wpływu pracy systemu na pracę innych systemów śmigłowca, 5) badanie wpływu systemu oraz jego pracy na bezpieczeństwo użytkowania śmigłowca, zawierających łącznie 36 szczegółowych punktów sprawdzeń systemu wymaganych przez WZTT. W badaniach liczby prezentowanych przez system informacji sprawdzono m.in.: czy system umożliwia wyświetlanie pełnej wymaganej liczby informacji, czy system prezentuje informację sygnalizującą wystąpienie sytuacji niebezpiecznych i czy posiada funkcję umożliwiającą wyłączenie sygnalizacji oraz czy jej wyłączenie nie wpływa na zobrazowanie innej informacji ostrzegającej, czy system prezentuje informację sygnalizującą wystąpienie błędów pracy systemów pokładowych i czy posiada funkcję umożliwiającą wyłączenie sygnalizacji oraz czy jej wyłączenie nie wpływa na zobrazowanie innej informacji ostrzegającej, czy informacje są wyświetlane w zbiorach(trybach pracy), czy w każdym zbiorze(trybie) są prezentowane: sygnalizacja niebezpiecznej wysokości, sygnalizacja sytuacji niebezpiecznych i sygnalizacja błędów pracy systemów, zgodność systemu miar parametrów prezentowanych na wyświetlaczu z systemem miar urządzeń zabudowanych na śmigłowcu, zgodność wartości wielkości parametrów prezentowanych przez system z wartościami prezentowanymi przez urządzenia zobrazowania aktualnie zabudowane na śmigłowcu.

14 G. Bęczkowski i inni Z kolei zakres badań jakości prezentowania przez badany system informacji obejmował sprawdzenie: możliwości odczytania pełnej prezentowanej na wyświetlaczu dziennym systemu SWPL-1 informacji w każdych warunkach oświetlenia naturalnego w dzień, możliwości odczytania pełnej prezentowanej na wyświetlaczu nocnym systemu SWPL-1 informacji w warunkach oświetlenia naturalnego w nocy(we współpracy z goglami noktowizyjnymi typu PNL-3), możliwości odczytania pełnej prezentowanej na wyświetlaczu informacji na różnym tle otoczenia(w zakresie jego barwy, intensywności i występujących kontrastów), sposobu prezentacji informacji na wyświetlaczu systemu SWPL-1, czy obraz generowany na wyświetlaczu jest stabilny, ostry, pozbawiony zakłóceń i drgań, czy informacje na wyświetlaczu systemu SWPL-1 prezentowane są w sposób ciągły(poza informacjami wyświetlanymi z założenia okresowo), czyczasciągłejpracysystemujestniekrótszyniż4godziny,zaśwymagana przerwa pomiędzy kolejnymi okresami użytkowania systemu nie dłuższa niż 30 minut. W zakresie badania ergonomii sterowania systemem realizowano natomiast następujące badania sprawdzające: czas gotowości systemu do pracy od momentu jego włączenia, czy system spełnia ogólne wymagania w zakresie organów sterowania i strojenia, czy każdy z członków załogi(dowódca oraz drugi pilot) posiada oddzielne elementy sterowania systemem w zakresie wyświetlanych dla niego zobrazowań oraz posiada możliwość niezależnej regulacji i wyboru funkcji systemu dostępnych z poziomu użytkownika, czy każdy z członków załogi(dowódca i drugi pilot) posiada wygodny dostęp do elementów sterujących systemem, czy każdy z członków załogi(dowódca i drugi pilot) posiada możliwość dostosowania(regulacji mechanicznej) systemu do indywidualnych możliwości psychofizycznych, czy gabaryty lub inne parametry wyświetlaczy umożliwiają załodze równocześnie z systemem wykorzystanie maski tlenowej KM-34D montowanej do hełmu pilota THL-5NV,

Badania w locie systemu wyświetlania parametrów lotu 15 czy sposób mocowania wyświetlacza systemu do standardowego hełmu pilota umożliwia jego łatwy montaż i demontaż, spełnianie przez system SWPL-1 ogólnych wymagań ergonomicznych. W ramach badań w locie wpływu pracy systemu na pracę innych systemów śmigłowca sprawdzono: czy system bezkolizyjnie współpracuje z systemami i urządzeniami śmigłowca, na którym jest zabudowany oraz czy użytkowanie i zabudowa systemu na śmigłowcu w żaden sposób nie zmniejsza funkcjonalności innych systemów i urządzeń zabudowanych na śmigłowcu, czy system funkcjonuje normalnie(zgodnie z przeznaczeniem i deklarowaną niezawodnością) w warunkach jednoczesnej pracy dowolnego systemu(obiektu) zabudowanego na śmigłowcu, czy system nie zakłóca pracy jakiegokolwiek innego systemu(obiektu) zabudowanego na śmigłowcu, czy wyłączenie systemu w dowolnym momencie i trybie pracy nie powoduje uszkodzenia systemu. Ostatecznie badania wpływu systemu oraz jego pracy na bezpieczeństwo użytkowania śmigłowca dotyczyły sprawdzenia: czy system zabudowany na śmigłowcu oraz jego użytkowanie jest bezpieczne dla załogi, obsługi oraz bezpieczeństwa lotu statku powietrznego, czy system prezentuje zobrazowanie w linii wzroku pilota i umożliwia użytkownikowi swobodną obserwację otoczenia śmigłowca(w zakresie sumarycznego pola widzenia pilota nie mniejszego niż bez użycia systemu), czy rozmiar, sposób i jakość zobrazowań przedstawiających informacje na wyświetlaczu umożliwiają kontrolę zmian tego parametru(dla zobrazowań ciągłych) lub przyjęcie informacji(dla zobrazowań pojawiających się okresowo) bez konieczności skupiania wzroku na danej informacji, czy czas niezbędny na przyswojenie informacji(przez przeszkolonego pilota) nie powoduje sytuacji niebezpiecznych dla procesu sterowania śmigłowcem oraz umożliwia praktyczną obserwację otoczenia śmigłowca, czy rozmiar, sposób i jakość zobrazowań wyświetlanych w danej chwili na wyświetlaczu umożliwiają(przeszkolonemu pilotowi) obserwację otoczenia śmigłowca oraz wskaźników i elementów sterowania śmigłowcem znajdujących się w kabinie załogi,

16 G. Bęczkowski i inni czy system współpracuje(umożliwia zamontowanie i nie ogranicza funkcjonalności) z hełmami lotniczymi THL-5NV oraz THL-5R, czy system współpracuje(prezentuje spójne zobrazowanie, umożliwia mocowanie i nie ogranicza funkcjonalności) z goglami noktowizyjnymi typu PNL-3. 4. Przebieg badań w locie systemu SWPL-1 Badania w locie omawianego systemu realizowano na śmigłowcu Mi-17-1V nr boczny 6107 z zabudowanym systemem SWPL-1 zgodnie z programem badań[3], programami lotów próbnych doświadczalnych[4] oraz metodykami badawczymi[5]-[9] w WZL nr 1 S.A. Łódź w okresie 26.07-20.08.2011 r. Zgodnie z przedstawionym w p. 3. zakresem badań loty badawcze przeprowadzano: oróżnychporachdoby,tj.wdzień,podczaszachodusłońca,ozmroku oraz w warunkach nocy jasnej i ciemnej(bezksiężycowej), w różnorodnych warunkach atmosferycznych odpowiadających brakowi zachmurzenia, częściowemu lub całkowitemu zachmurzeniu i opadowi atmosferycznemu, nad terenami o różnorodnej barwie, fakturze i charakterystykach odbicia światła, tj. akwen wodny, pola uprawne, teren piaszczysty, łąka, obszar zalesiony, powierzchnia betonowa, droga asfaltowa, obszar zurbanizowany itp. W badaniach celem określenia obiektywnej oceny spełniania przez badany system tych wymagań, które podlegały wyłącznej subiektywnej ocenie badacza, uwarunkowanej jego indywidualnymi cechami psychomotorycznymi uczestniczyło 4 pilotów doświadczalnych. Mając na względzie szeroki zakres badań, wymóg powtarzania w miarę możliwości poszczególnych sprawdzeń przez kolejnych pilotów, jak też konieczność opanowania przez pilotów nawyków użytkowania systemu, w trakcie badań w locie wykonano 48 lotów badawczych o łącznym nalocie 116,7 h, z czego 30% w warunkach nocnych z wykorzystaniem gogli noktowizyjnych. Należy podkreślić, iż w trakcie badań nie wystąpiły żadne usterki czy niesprawności zarówno badanego systemu, jak również śmigłowca, skutkujące nieplanowanymi przerwami w lotach i zrealizowano pełen przewidywany zakres sprawdzeń lotnych określony w programie badań[3]. Wyniki badań w locie systemu przedstawiono skrótowo poniżej.

Badania w locie systemu wyświetlania parametrów lotu 17 5. Wyniki badań w locie systemu SWPL-1 Szczegółowy opis wyników poszczególnych badań w locie systemu SWPL-1 oraz ich zgodności z wymaganiami przedstawiono w 5 raportach z badań[12]-[16], odpowiadających 5 głównym zagadnieniom badawczym określonym zakresem omawianych prób(patrz p. 3). Zamieszczone w raportach wnioski potwierdzają spełnianie przez badany system wszystkich, podlegających sprawdzeniu podczas prób w locie, wymogów Wstępnych Założeń Taktyczno- Technicznych na system zobrazowania[1]. Należy jednak zauważyć, iż w przypadku kilku z 36 przeprowadzonych badań sprawdzających wstępna ocena wyników sprawdzeń nie była jednoznacznie pozytywna i wymagała szczegółowej analizy i właściwej interpretacji. Jednym z takich niejednoznacznych co do oceny wyników badań był wynik sprawdzeń możliwości odczytania pełnej prezentowanej na wyświetlaczu systemu informacji na różnym tle otoczenia w zakresie jego barwy, intensywności oraz występujących kontrastów. Badania potwierdziły mianowicie, że w zdecydowanej większości sytuacji odczyt pełnej wyświetlanej informacji jest bezproblemowy pod warunkiem dostosowania jasności zobrazowania informacji do bieżących warunków oświetleniowych i jaskrawości tła, na które skierowany jest aktualnie wzrok pilota. Odczyt informacji możliwy jest nawet w warunkach intensywnie jaskrawego tła, jak niezachmurzona tarcza słoneczna czy też akwen wodny mocno odbijający promienie słoneczne przy wykorzystaniu wizjera(osłony przeciwsłonecznej) hełmu pilota. Utrudnienia w odczycie przez pilota pełnej wyświetlanej informacji pojawiają się natomiast w sporadycznych przypadkach, gdy tłem prezentowanej na wyświetlaczu informacji są w danym momencie intensywnie kontrastujące ze sobą jasnością powierzchnie. Przykład zaistnienia omawianej sytuacji w warunkach dziennych pokazano na rys. 5, na którym tło wyświetlacza stanowi jednocześnie stosunkowo ciemny teren oraz mocno rozświetlone niebo i informacje kursowe znajdujące się u góry wyświetlacza(na jasnym tle) są zdecydowanie mało czytelne. Analogiczną co do istoty sytuację zarejestrowaną w warunkach nocnych zaprezentowano z kolei na rys. 6. W tym przypadku źródło sztucznego światła, widziane w noktowizorze jako jaskrawa plama(oznaczona na rysunku strzałką), stanowi w danym momencie tło graficznego zobrazowania prędkościomierza, uniemożliwiając określenie prędkości lotu śmigłowca. Próba zwiększenia w takiej sytuacji jasności wyświetlania informacji, celem poprawy wyrazistości danych znajdujących się na jasnym tle, powoduje przejaskrawienie i tym samym pogorszenie odczytu informacji zobrazowanych na ciemniejszym tle. Właściwym sposobem postępowania w opisywanej sytuacji jest chwilowy ruch

18 G. Bęczkowski i inni Rys. 5. Przykładowy widok zobrazowania na wyświetlaczu dziennym w warunkach mocno kontrastowego tła Rys. 6. Przykładowy widok zobrazowania na wyświetlaczu nocnym w warunkach mocno kontrastowego tła głowy, np. w prezentowanym na rys. 5 przykładzie nieznacznie ku dołowi, aby wymagane informacje znalazły się na ciemniejszym tle i mogły być bezproblemowo odczytane. Tym samym, w zgodnej opinii pilotów przeprowadzających badania, analizowane sporadyczne sytuacje nie uniemożliwiają w razie potrzeby odczytu pełnej wyświetlanej informacji, a tym samym nie wpływają na bezpieczeństwo lotu i nie mogą stanowić o negatywnej ocenie omawianego badania. Kolejnym z problematycznych do oceny punktów badań był wynik sprawdzeń wpływu wyświetlanych na wyświetlaczu informacji na możliwość swobodnej obserwacji przez pilota otoczenia oraz wskaźników i elementów ste-

Badania w locie systemu wyświetlania parametrów lotu 19 rowania śmigłowcem. Przeprowadzone badania potwierdziły, że w przypadku wykorzystywania wyświetlacza dziennego rozmiar, sposób oraz jakość prezentowanych zobrazowań umożliwia odpowiednią obserwację zarówno otoczenia, jak też wskaźników oraz elementów sterowania. Ewentualny chwilowy zanik widoczności niewielkich szczegółów terenowych lub elementów zobrazowania i sterowania znajdujących się w kabinie śmigłowca, przysłoniętych w danej chwili prezentowaną informacją, pozostaje bez wpływu na możliwość obserwacji otoczenia, odczyt wskazań i operowanie elementami sterowania, a tym samym na bezpieczeństwo realizacji lotu czy zdolności wykonywania zadania. Loty nocne z wykorzystaniem wyświetlacza nocnego potwierdziły natomiast, że możliwość właściwej obserwacji otoczenia jest w istotnym stopniu uwarunkowana liczbą prezentowanych na wyświetlaczu informacji. Wynika to z faktu, że wyświetlana informacja musi być celem jej uwidocznienia wyraźnie jaśniejsza niż tło, co w warunkach słabego oświetlenia upośledza zdolność oka ludzkiego do wyraźnego widzenia szczegółów zdecydowanie ciemniejszego otoczenia śmigłowca, będącego tłem dla prezentowanej na wyświetlaczu nocnym informacji. W konsekwencji, zdaniem pilotów realizujących loty badawcze, podczas wykonywania lotów nocnych na małych wysokościach zaleca się bezwzględnie stosowanie zakładanego do takich celów trybu pracy systemu OPER z możliwie ograniczoną liczbą wyświetlanych informacji, celem zapewnienia odpowiednio wczesnego wykrycia potencjalnych przeszkód terenowych znajdujących się na kursie lotu śmigłowca, a tym samym bezpiecznego prowadzenia lotu. Natomiast obserwacja wskaźników oraz elementów sterowania śmigłowcem jest możliwa i jedynie nieznacznie utrudniona przez informacje prezentowane na wyświetlaczu nocnym, należy jednak mieć na względzie, że prowadzenie omawianej obserwacji jest praktycznie możliwe dopiero po dostosowaniu jasności zobrazowań wyświetlacza i przestawieniu ostrości gogli noktowizyjnych z nieskończoności na właściwą do obserwacji wyposażenia kabiny. Kończąc omówienie wyników badań w locie systemu, należy wspomnieć o wynikach badań dotyczących wpływu zabudowy i użytkowania badanego systemu na bezpieczeństwo załogi, obsługi oraz lotu śmigłowca. Jedyną zgłoszoną przez pilotów uwagą w omawianym aspekcie badawczym było niezbyt fortunne umiejscowienie złącz podłączenia wyświetlaczy systemu do pokładowego systemu zobrazowania, powodujące konieczność użycia znacznej długości okablowania wyświetlaczy. Nadmierna masa okablowania, w zgodnej opinii pilotów, skutkuje po ok. 2 h lotu narastającymi symptomami zmęczenia, szczególnie podczas lotów z goglami noktowizyjnymi(ze względu na dodatkową masę obciążającą głowę), mającymi wpływ na bezpieczeństwo pilotowania. Ponadto

20 G. Bęczkowski i inni przebieg okablowania spowodowany umiejscowieniem złącz może w trakcie lotu stwarzać sytuacje(w badaniach nie wystąpiły) potencjalnie zagrażające bezpieczeństwu lotu śmigłowca lub załogi poprzez: ograniczenie lub wręcz uniemożliwienie poruszania przez dowódcę załogi głową wskutek przycięcia się okablowania wyświetlacza pomiędzy tułowiem i fotelem, ograniczenie lub uniemożliwienie poruszania głową bądź też utrudnienia(ograniczenia) w możliwości sterowania dźwignią skoku i mocy lub dźwigniami indywidualnego sterowania silnikami przez dowódcę załogi wskutek zaplątania się okablowania wyświetlacza o wspomniane elementy sterowania zespołu napędowego. Mając na względzie powyższe zastrzeżenia, producent zdecydował o zmianie umiejscowienia złącz i skróceniu długości okablowania wyświetlaczy, eliminujące zgłoszone niedogodności i potencjalne zagrożenia. 6. Wnioski z badań systemu SWPL-1 Wyniki przeprowadzonych badań sprawdzających systemu SWPL-1 zabudowanego na śmigłowcu Mi-17-1V potwierdziły spełnianie przez badany system wymagań zawartych we Wstępnych Założeniach Taktyczno-Technicznych na system zobrazowania parametrów lotu. Ponadto, w zgodnej opinii pilotów doświadczalnych wykonujących loty badawcze, badania jednoznacznie wykazały, że badany system poprzez: wyświetlanie parametrów lotu w polu widzenia pilotów, wyświetlanie informacji o niesprawnościach i zagrożeniach w polu widzenia pilotów, a tym samym możliwość jednoczesnej obserwacji otoczenia śmigłowca oraz informacji o jego parametrach lotu i stanie zarówno w warunkach dziennych i nocnych, jak też dzięki: możliwości swobodnego doboru zestawu zobrazowywanych informacji, niezależnemu zobrazowaniu i sterowaniu systemem dla obu pilotów, ciągłemu monitorowaniu stanu sprawności systemu, zapewnia oczekiwaną poprawę świadomości sytuacyjnej załogi śmigłowca i w rezultacie zwiększa bezpieczeństwo wykonywania lotów, szczególnie lotów prowadzonych na skrajnie małych wysokościach. Podsumowując, uzyskane pozytywne wyniki badań systemu wyświetlania parametrów lotu SWPL-1 potwierdzają celowość wdrożenia tego systemu na wyposażenie śmigłowców typu Mi-17 eksploatowanych w Lotnictwie SZ RP.

Badania w locie systemu wyświetlania parametrów lotu 21 Bibliografia 1. Wstępne Założenia Taktyczno-Techniczne na system zobrazowania parametrów lotu dla śmigłowca typu Mi-17 nr postępowania przetargowego DZSZ/123/V- 31/UZ/PRZ/ PPO/D/2010 2. Opis techniczny i instrukcja eksploatacji nr 49/43/2009 systemu wyświetlania parametrów lotu, Warszawa 2009 3. Praca zbiorowa, Program badań nr PB-1/LBSP/11. Badania systemu zobrazowania parametrów lotu SWPL-1 zabudowanego na śmigłowcu Mi-17-1V na zgodność z wymaganiami określonymi w WZTT. Badania naziemne i w locie, BT ITWL nr 7172/50, Warszawa 2011 4. Praca zbiorowa, Programy lotów próbnych doświadczalnych systemu zobrazowania parametrów lotu SWPL-1 zabudowanego na śmigłowcu Mi-17-1V do programu badań nr PB-1/LBSP/11, BT ITWL nr 6774/50, Warszawa 2011 5. Praca zbiorowa, Metodyka badawcza nr MB-12/L/LBSP/11. Badanie wpływu systemu zobrazowania parametrów lotu oraz jego pracy na bezpieczeństwo użytkowania statku powietrznego, BT ITWL nr 6384/50, Warszawa 2011 6. Praca zbiorowa, Metodyka badawcza nr MB-13/L/LBSP/11. Badanie jakości prezentowania informacji przez system zobrazowania parametrów lotu dla statku powietrznego, BT ITWL nr 6385/50, Warszawa 2011 7. Praca zbiorowa, Metodyka badawcza nr MB-14/L/LBSP/11. Badanie ilości prezentowanych informacji przez system zobrazowania parametrów lotu dla statku powietrznego, BT ITWL nr 6386/50, Warszawa 2011 8. Praca zbiorowa, Metodyka badawcza nr MB-15/L/LBSP/11. Badanie funkcjonalności i ergonomii sterowania systemu zobrazowania parametrów lotu dla statku powietrznego, BT ITWL nr 6387/50, Warszawa 2011 9. Praca zbiorowa, Metodyka badawcza nr MB-16/L/LBSP/11. Badanie wpływu pracy systemu zobrazowania parametrów lotu dla statku powietrznego na pracę innych systemów, BT ITWL nr 6388/50, Warszawa 2011 10. Instrukcja organizacji lotów próbnych w lotnictwie Sił Zbrojnych Rzeczypospolitej Polskiej(IOLP-2010), Sygn. WLOP 444/2010 11. Regulamin lotów lotnictwa Sił Zbrojnych RP(RL-2010), Sygn. WLOP 442/2010 12. Praca zbiorowa, Raport z badań NR 9L/LBSP/2012. Badanie wpływu systemu SWPL-1 i jego pracy na bezpieczeństwo użytkowania śmigłowca M-17-1V, BT ITWL nr 7271/50, Warszawa 2012 13. Praca zbiorowa, Raport z badań NR 10L/LBSP/2012. Badanie jakości prezentowania informacji przez system SWPL-1 dla śmigłowca M-17-1V, BT ITWL nr 7222/50, Warszawa 2012