FMS, FMC и MCDU: как работают мозг и интерфейс управления современного авиалайнера

В этой статье мы подробно расскажем, как устроена система управления полётом (Flight Management System, FMS), какие задачи выполняет её центральный элемент — вычислитель полётных данных (Flight Management Computer, FMC), и как экипаж взаимодействует с этой системой через интерфейс MCDU.

Редакция SkyMoments, 31 Мая 2025

Авионика современных пассажирских самолётов — это не просто набор электронных приборов, а сложная система, которая превращает управление полётом в высокотехнологичный и в значительной степени автоматизированный процесс. Одним из её ключевых компонентов является комплекс FMS/FMC/MCDU, обеспечивающий точную навигацию, оптимизацию маршрута, контроль расхода топлива и поддержку пилотов на всех этапах полёта.

Назначение FMS

Flight Management System (FMS) — это комплексная система управления маршрутом полёта, объединяющая навигацию, планирование траектории, управление производительностью и связь с внешними и бортовыми системами. Она обеспечивает:

• автоматическое следование маршруту (LNAV) и вертикальному профилю (VNAV);
• контроль эшелона, скорости и топливной эффективности;
• расчёт точек набора/снижения и прогноз параметров;
• соблюдение процедур SID, STAR, переходов и заходов;
• обмен данными с автопилотом, дисплеями, системами связи и контроля.

Без FMS невозможна эксплуатация RNAV, RNP и PBN-полётов, а пилотирование в сложной маршрутной сети стало бы полностью ручным и менее надёжным.

Структура и функции FMC

Flight Management Computer (FMC) — это вычислительное ядро системы FMS. Он отвечает за сбор, обработку и анализ данных, а также за генерацию маршрута, профиля и параметров полёта. На большинстве современных самолётов установлено два FMC, работающих в режиме резервирования с постоянной синхронизацией.

FMC получает данные из нескольких источников:

• инерциальные системы (IRS/IRU);
• спутниковая навигация (GNSS/GPS);
• радионавигационные средства (VOR, DME, ILS);
• данные от систем топлива, метео и конфигурации ВС;
• пользовательский ввод через MCDU.

Основные функции FMC:

• построение и оптимизация маршрута (включая SID, STAR, переходы, заход и запасной маршрут);
• расчёт вертикального профиля: набор, эшелон, снижение, заход на посадку;
• определение точек TOD и TOC (начало снижения и набора);
• расчёт целевых скоростей: V1, Vr, V2, Vref, Vapp и экономичных крейсерских режимов;
• прогноз ETA и остатка топлива в контрольных точках;
• учёт ветра, температуры, массы и конфигурации ВС в расчётах;
• соблюдение ограничений по скорости и высоте на сегментах маршрута.

FMC напрямую взаимодействует с:

• автопилотом (для передачи команд LNAV/VNAV);
• дисплеями PFD, ND, ECAM/EICAS (для отображения маршрута и параметров);
• системами связи (ACARS) и передачи полётных данных.

Благодаря FMC, экипаж получает не просто навигационную подсказку, а централизованную, динамическую модель полёта, в которую встроены все ключевые переменные — от ветров и веса до эксплуатационных ограничений.

Различия между FMS и FMC

Хотя термины FMS и FMC часто путают, между ними есть чёткое разделение:

FMS (Flight Management System) — это вся система управления полётом, в которую входят:

• один или несколько Flight Management Computers (FMC) — вычислительных модулей,
• MCDU — интерфейсы экипажа,
• каналы связи с автопилотом, индикацией, навигацией, метео и ACARS.

FMC (Flight Management Computer) — это вычислительный блок FMS, выполняющий все расчёты: маршруты, скорости, эшелоны, вертикальный профиль, прогнозы и ограничения. Он не взаимодействует напрямую с экипажем — только через MCDU.

MCDU: интерфейс взаимодействия с экипажем

Multifunction Control and Display Unit (MCDU) — это основное средство взаимодействия экипажа с Flight Management Computer (FMC). Через неё выполняется ввод и корректировка полётных данных, а также доступ к навигационной и эксплуатационной информации.

Внешне MCDU представляет собой прямоугольное устройство, вмонтированное в центральную консоль кабины. Оно оснащено монохромным дисплеем в верхней части и символьной клавиатурой в нижней. По бокам экрана расположены вертикальные кнопки (Line Select Keys), с помощью которых пилоты выбирают и редактируют строки меню. Интерфейс минималистичен и строго функционален — он рассчитан на точный и надёжный ввод данных в любых условиях.

Ключевые функции MCDU:

• ввод исходных данных (аэропорты вылета/прилёта, масса, центровка, резервные значения);
• настройка маршрута и альтернативных маршрутов (SEC FPLN);
• выбор процедур SID/STAR и заходов на посадку;
• управление вертикальным профилем (climb, cruise, descent);
• мониторинг текущего положения, скорости и других параметров полёта;
• ручной ввод радионавигационных частот (RAD NAV);
• контроль запаса топлива и расчёт остатка на ключевых этапах (FUEL PRED);
• связь с диспетчером через ATC COMM/ACARS.

На большинстве современных самолётов установлено два независимых MCDU — по одному у каждого пилота. Они могут работать автономно или синхронизированно, что обеспечивает гибкость и надёжность при управлении данными полёта.

Работа FMC в реальном времени

Во время полёта FMC:

• ведёт воздушное судно по LNAV и VNAV профилю;
• обеспечивает автоматическое снижение с расчётом времени и расстояния;
• корректирует параметры маршрута с учётом метеоусловий;
• управляет логикой захода на посадку и ухода на второй круг;
• синхронизирован с автопилотом и автотягой, передавая необходимые команды;
• информирует экипаж о любых отклонениях и предупреждениях (например, UNABLE NEXT ALTITUDE, CHECK ALT CONSTRAINT и т.п.).

Система интегрирована с контроллерами автопилота (FCC) и навигационными дисплеями, формируя центральную ось управления всем полётом.

Надёжность и резервирование

FMC построена по принципу fail-safe. Даже при отказе одного из компьютеров или MCDU, управление сохраняется за счёт резервных каналов.

На борту хранятся:

• активный маршрут;
• альтернативный маршрут;
• временно модифицированный маршрут;
• данные точек ожидания (holds), RNAV, DME arcs и curved paths.

Экипаж всегда может вручную изменить ключевые параметры маршрута, либо загрузить предустановленный маршрут из базы данных (включая company routes и stored flight plans).

Перспективы развития FMS

Современные FMS (на A350, B787, A220) уже работают в рамках концепции FMS 2.0, обеспечивая:

• расчёт 4D-траекторий;
• цифровую связь с наземными службами (CPDLC, SATCOM);
• подключение к метеосервисам и цифровым потокам управления (SESAR, NextGen);
• интеграцию с планшетами и EFB;
• загрузку и обновление маршрутов по каналу «air-to-ground» (без вмешательства экипажа).

Эти технологии позволяют снизить нагрузку на экипаж, улучшить управляемость воздушного пространства и повысить топливную эффективность полётов.

Заключение

Системы FMC и MCDU — это ключевые элементы современной пилотажно-навигационной инфраструктуры на борту. Они обеспечивают надёжное, точное и автоматизированное управление воздушным судном на всех этапах полёта. Без их корректной работы невозможна эксплуатация самолётов в высоконагруженной маршрутной сети XXI века.

Поиск дешевых авиабилетов

Читайте так же

Reversionary Modes: как самолёт сохраняет управляемость при отказах автоматики

2025-06-14

Органы управления полётом: элероны, руль высоты, руль направления, вертикальный и горизонтальный стабилизаторы

2025-06-09

Экранная кабина: как пилоты используют PFD, ND, ECAM, EICAS и MFD

2025-06-09

Механизация крыла: как работают закрылки, предкрылки, спойлеры и интерцепторы

2025-06-08