מבזק בטיחות

פורסם עם: מזג אויר – מאין?

TCAS

Traffic Alert & Collision Avoidance System

במאמר זה נדון במערכת ה TCAS אשר מותקנת במטוסים גדולים ומספקת לצוות הטיסה התראה לגבי קונפליקט אפשרי בתנועה האווירית . ולנו אנשי התעופה הכללית מוכרת כאשר טייסי ה ATR מדווחים שהם רואים אותנו בגובה X ולא בגובה שדיווחנו .

אז מה זה TCAS ?

מערכת ה TCAS "חוקרת" את הטרנספונדרים בסביבה , עוקבת אחר המטוסים הללו ע"י עיבוד אותות הטרנספונדר החוזרים אליה וצופה את נתיב הטיסה ומיקום התנועה האווירית , המערכת מספקת "ייעוץ" (ADVISORY) והוראות הטסה ותצוגה לגבי המטוס שמסכן אותה.

חשוב לציין: המערכת לא תעבוד אם למטוס הנחקר אין טרנספונדר שמיש (MODEA+MODEC).

בכדי לספק "ייעוץ" המערכת מזהה מרחב אווירי סביב המטוס (ראו שרטוט 1#) בו יכול להיווצר קונפליקט , ממדי המרחב מבוססים על קצב סגירת המרחק עם המטוס המאיים. וגודלו מותאם למטוס עליו מותקנת המערכת (המרחב במטוס 737 לדוגמא קטן ממטוס ה777).

ה TCAS חוקרת את הטרנספונדר ולפי המשוב אותו היא מקבלת היא קובעת טווח,כיוון וגובה של המטוס המתקרב (ראו שרטוט 3#) , במקרה של התקרבות יתר המערכת תספק התרעה מסוג TA (Traffic Advisory) בסביבות 40 שניות לפני הגעה לנק' ההתקרבות באם המטוס ממשיך להתקרב התרעה מסוג RA (Resolution Advisory) תסופק כ25 שניות לנק' התקרבות , התרעה מסוג RA תבוא עם התרעה קולית והוראות הטסה בכדי לספק או לשמור הפרדה נאותה , וכאן המקום לציין שהתראת RA תתקיים אך ורק אם למטוס המאיים יש טרנספונדר עם MODE C פעיל , במקרה ולמטוס המתקרב יש גם TCAS תתקבל התראת "RA מתואמת" בה שני מערכות הTCAS משוחחות זו עם זו ומציגות כל אחת הוראות הטסה מנוגדות (הדבר מגביר את בטיחות הטיסה).

חשוב לציין: מערכת הTCAS איננה קשורה ומקושרת לשירותי התעבורה האווירית (ATC) וכאשר מתקבלת התרעת RA יש לטוס לפי הוראות הTCAS ולא לפי הוראות בקר עד יחלוף זעם (מטוס של חברת DHL התנגש במטוס רוסי בזמן שהאחרון לא הטיס לפי הוראות הTCAS אלה לפי הוראות הבקר).

קצת שרטוטים

שרטוט 1#.

שרטוט 1#. רואים את מעטפת ההגנה אותה יוצרת מערכת ה TACS (במקרה זה סביב 737)

שרטוט 2#.

נתחיל בשרטוט מס' 2#. במרכז השרטוט מופיעה מערכת ה TCAS עם קווי המידע הנכנסים אליה , ונתחיל בפינה השמאלית התחתונה שם מופיעה מערכת ה ADIRU (קיצור של AIR DATA COMPUTER + INERTIAL REFERNCE UNIT או בעברית פשוטה מחשב נתוני אוויר + מערכת הניווט) אשר מספקת למערכת ה TCAS את נתון "HDG” כיוון המטוס אשר מגיע ממערכת הניווט "IRU” ואת נתון הגובה אשר מגיע ממחשב נתוני האוויר אשר מקבל לחץ סטטי מפתחי המטוס ומשווה אותו ללחץ של 1013MB/"29.92 וממיר את ההפרש לגובה נתון זה נשלח גם לטרנספונדר לצורך MODE C וגם לTCAS (כאן יש צורך לומר שהדיוק של המערכת הוא מאוד גבוה לעומת מדי הגובה והטרנספונדרים של התעופה הכללית ופה נובע ההפרש שמתקבל לפעמים בדיווח של הטייסים).

מעל למערכת ה ADIRU נמצאות שתי מערכות מדי-גובה אלקטרונים אשר מתפקדים עד גובה '2500 מעפ"ש אשר מספקות את גובה המטוס מעפ"ש זאת על מנת להפסיק את מוד RA ב TCAS כאשר המטוס מתקרב לנחיתה ונמצא נמוך ואז אין אפשרות לבצע תמרוני RA.

מעל למערכות מדי הגובה נמצאות מערכות ה ATC (טרנספונדר) עם פנל ההפעלה שלהם כאן הזמן והמקום להזכיר כי למערכת הטרנספונדר קיימים שני מודי עבודה, מוד A אשר מספק קוד זיהוי בעל ארבע ספרות (מערך 0000-7777) ומוד C אשר מספק את נתון הגובה , בכדי שיהיה ניתן לחבר TCAS למטוס יש להוסיף מוד נוסף אשר מכונה מוד S שתפקידו לשוחח עם מערכות TCAS נוספות ולהעביר מידע בין המערכות על מנת לתכנן את נתיב המילוט.

בצד ימין מופיעה מערכת ה DEU (קיצור ל DISPLAY ELECTRONIC UNIT) אשר שולטת על מסכי המטוס שעליהם מוצגים האופק המלאכותי ומחוון הכיוון , מערכת הTCAS נותנת הוראות הטסה ואזהרות אשר מוצגות על מסכים אלו

ולבסוף המערכת האחרונה היא רשם נתוני טיסה אשר מקליטה האם חווה המטוס אירועי TCAS.

שרטוט 3#.

שרטוט 3#. בשרטוט זה אנו רואים את התקשורת בין שתי מערכות TCAS , ובין מערכת TCAS לטרנספונדר רגיל (כמו של תעופה כללית) ואתו נתחיל גם את ההסבר, מערכת ה TCAS שולחת פולס חקירה לכיוון המטוס המתקרב, מערכת הטרנספונדר איננה יודעת האם פולס החקירה מגיע ממכ"ם SSR אשר ממוקם ביחידות הבקרה או האם מדובר בTCAS ושולח אות תגובה אשר כולל את מוד A ומוד C (זיהוי + גובה) לטייס אשר טס במטוס זה יבחין בנורית REPLAY מנצנצת לטייס אשר נמצא במטוס עם ה TCAS תופיע מטרה על התצוגה בציון הגובה ומגמת התנועה שלה (נוסקת/צוללת).

עכשיו נסתכל מה קורה שיש שתי מערכות TCAS אשר משוחחות בינן , מוד S בטרנספונדר שולח אות אשר מכיל מוד A +מוד C , אות זה נשלח בתגובה לאות חקירה אשר נשלח ממערכת ה TCAS שבנוסף שלחה גם "מידע לתיאום באוויר – אוויר" בכדי יהיה ניתן לתכנן את יעפי שני המטוסים בכדי ליצור הפרדה.

לסיכום

מערכת ה TCAS אשר יכולה להציל חיים הנה מערכת חשובה מאוד במטוסים המודרניים , קיימות מערכות דומות לתעופה כללית אשר נקראות TAS (TRAFFIC ALERT SYSTEM) אשר דומות בעיקרון הפעולה אך יותר פשוטות.

אז טיסות בטוחות נחיתות בטוחות וללא חליפות מיותרות

מאמר זה נכתב על ידי הסתמכות על BOEING AMM part I ו BOEING 737 operation manual.

3