Американские компании Michigan Aerospace, Ophir Corporation и Optical Air Data Systems (OADS) разработали и испытали прототипы бортовых лазерных датчиков. Как пишет Aviation Week, новые датчики в перспективе заменят на борту пассажирских самолетов существующие многие десятилетия пневматические системы. Лазерные системы позволят в режиме реального времени измерять истинную воздушную скорость, угол атаки, угол бокового скольжения, плотность и температуру воздуха.
Разработанные компаниями системы, хотя и несколько различаются в алгоритмах обработки измерений, в целом работают по общему принципу: они проецируют на удаленную от самолета точку в пространстве лазерные лучи, составляют трехмерную карту непотревоженного воздуха, а также определяют доплеровский сдвиг по отраженным лучам. Некоторые из систем работают на лучах, отраженных от аэрозольных и пылевых частиц в воздухе.
Все три компании утверждают, что испытанные ими прототипы показали высокую точность даже на больших высотах полета, где количество пылевых частиц и аэрозолей в воздухе крайне мало. Лазерные датчики также не теряли точности в случае легкого обледенения. Сами же системы достаточно компактны, чтобы можно было организовать энергоэффективную антиобледенительную их защиту. Датчик OADS способен получать данные с дальности 91 метра, но для большей точности проецирует лазеры на точку на удалении двух-трех хорд профилей крыла.
Системы, разработанные Ophir Corporation, уже установлены на демонстратор экологичного пассажирского самолета E170 EcoDemonstrator бразильской компании Embraer. Эти датчики помимо аэрозолей и пыли способны улавливать отражения лазерных лучей от молекул газов в воздушной смеси. В этом датчике используется технология, применяемая в лазерной системе оповещения стратегических бомбардировщиков B02 Spirit, которая предупреждает летчиков, если самолет начинает оставлять инверсионный след.
Система Ophir Corporation в качестве вспомогательной прошла испытания на коммерческих самолетах на протяжении 140 летных часов на разных скоростях вплоть до 550 узлов (1018,6 километра в час) и высотах до 14,3 тысячи метров в разных условиях, включая пролет через плотные облачные слои. В ближайшее время все три американские компании намерены сертифицировать свои системы в Федеральном управлении гражданской авиации США. Сперва они будут сертифицированы в качестве вспомогательных.
Сегодня на самолетах гражданской авиации и подавляющем большинстве военных летательных аппаратов устанавливаются пневматические датчики определения параметров полета. Они собирают информацию на основе поступающего в специальные воздухозаборники воздуха. Такие датчики имеют множество механических элементов, вносящих задержку в предоставление информации о скорости или угле атаки. Кроме того, пневматические системы крайне уязвимы для обледенения и требуют установки специальных сложных антиобледенительных систем.
Василий Сычёв
