Optická vlákna nám zatím slouží jako spolehlivé, bezpečné a lehké komunikační kanály k přenosu dat především na zemi. Vědci ale posledními projekty dokazují, že směřují mílovými kroky i do letadel.
V roce 1998 se do moře nedaleko amerického Hallifaxu, v důsledku požáru elektroinstalace, zřítilo dopravní letadlo společnosti Swissair. Nehodu nikdo z 229 lidí na palubě nepřežil a přesná příčina rozšíření ohně nebyla nikdy zjištěna. Tragická událost však měla za následek zpřísnění norem pro použití materiálů v letadlech – hořlavá izolace elektroinstalací se při konstrukci a výrobě nových strojů stala tabu.
Nedávno ale přišli američtí vědci s řešením, které by nebezpečí špatně instalovaných elektrických rozvodů snížilo mnohem razantněji. Klasické měděné dráty mají nyní v některých případech nahradit optická vlákna!
Jedno vlákno stačí
Vědci z Texaské A&M University oznámili, že vyvíjejí zařízení založené na optických vláknech, které dokáže zjišťovat hmotnost projíždějících kamionů, aniž by musely stavět na kontrolních vahách. Hlavním cílem expertů však je, využít stejného principu v letectví pro systém propojení pilotní kabiny s funkčními prvky stroje.
Jedná se o velmi jednoduchou technologii, která však plně vyhovuje současným bezpečnostním požadavkům. Velké množství ovládacích prvků letadla v současné elektrické podobě vyžaduje spleť měděných drátů, prostupujících jako pavučina celý trup letadla. Přenášejí signály od každého ze stovek tlačítek v kokpitu zvlášť. Naproti tomu vlastnosti optického vlákna umožňují, aby zvládlo předání veškerých potřebných informací najednou. Namísto stovek měděných drátů tedy bude nyní stačit jedno jediné optické vlákno.
Poslušná konzola
Nejdůležitější součástkou tohoto systému je takzvaný interferometr, složený ze dvou paralelních zrcadel. Při průchodu bílého světla ho část zůstane uvězněna mezi oběma zrcadly a část může pokračovat dál. Odražené a procházející světlo se mezi sebou různě ovlivňují a vytvářejí přitom specifické vzory (matice). Vlastnosti takových vzorů se mění v závislosti na tom, jak jsou obě zrcadla od sebe vzdálena.
Od toho je tu drobná součástka, které Američani říkají konzola. Jenže oni „konzola“ říkají kde čemu, tak bude lepší objasnit, že se v tomto případě jedná o miniaturní pružnou a ohebnou destičku, vloženou napříč mezi oběma zrcadly interferometru. Zrcadla jsou k ní pevně připojena, a tak velikost konzoly určuje jejich přesnou vzdálenost od sebe. Konzola je přitom přímo propojena s řídícím prvkem v pilotní kabině. Při stisknutí tlačítka se vyvolá tlak na destičku, které se takové zacházení vůbec nelíbí, a tak reaguje prohnutím. Tím se ale zkrátí její délka a zrcadla se přitáhnou k sobě.
Co ten pilot chce?
Změnou vzdálenosti zrcadel se pochopitelně změní i výsledná podoba matic různě bloudících světelných vln. Pro příjmové zařízení taková změna znamená jasný signál, že si pilot v kabině právě hraje s tlačítkem a je tedy nutné na to odpovídajícím způsobem reagovat (například spustit motor).
O to, aby si cílový přijímač signálu nespletl změnu světelné matice, způsobenou například poklesem teploty, tlaku nebo dalších rušivých vlivů, s rozkazem z kokpitu, se stará síť dalších (kontrolních) interferometrů a laserových filtrů. Na nic jiného než na stisknutí správného tlačítka tedy nemůže a ani nesmí přijímač reagovat.
Nezaskočí je ani blesk!
Výhod optických vláken oproti klasickým elektrickým rozvodům z mědi je hned několik. Vzhledem k tomu, že jediné vlákno dokáže předávat signály hned z několika míst najednou, je tento systém nejen mnohem lehčí, ale zabere méně prostoru a v neposlední řadě také ušetří konstruktérům finance a zjednoduší údržbu.
Hlavním důvodem snah o zavedení optických vláken je však zvýšení bezpečnosti a spolehlivosti. Optická vlákna, narozdíl od měděných elektrických drátů, totiž nedokáže vyvést z míry ani blesk, ani elektromagnetické vlnění. Způsob přenosu informace také nepředstavuje žádné riziko vzniku požáru, což se o klasických rozvodech rozhodně tvrdit nedá. Jen od roku 1983 zaznamenala americká Federální letecká administrativa 26 vážných požárů letadel, způsobených právě závadou na elektroinstalaci.
Testy začnou již letos
Optická vlákna se hodí jak pro dopravní, tak pro vojenská letadla. Vědci z Texaské A&M University tvrdí, že jejich systém najde uplatnění nejen v nově vyráběných strojích, ale nemělo by být příliš velkým problémem jimi nahradit i stávající rozvody v již používaných strojích.
V novějších letadlech už totiž optická vlákna figurují, zatím však jen v konstrukci hlasových komunikačních zařízení. Proto bude použití optických vláken i pro další ovladače znamenat značnou úsporu nejen při konstrukci letadel, ale i nákladů na provoz a spotřebu paliva.
Systém v laboratorních podmínkách i na modelech již dnes spolehlivě funguje. Zbývá tedy už jen spustit testy na skutečných strojích. A s těmi by se, podle názoru odborníků, mělo začít ještě v letošním roce.
Nejničivější požáry
letadel způsobené závadou v elektroinstalaci:
7. 5. 2002 – Do moře poblíž čínského města Tai-lian spadl čínský dopravní letoun MD-82. Zahynulo všech 112 lidí na palubě. Přesná příčina nehody nebyla nikdy objevena, pilot však hlásil požár v kabině, zapříčiněný pravděpodobně závadou v elektroinstalaci.
2. 9. 1998 – Do moře u pobřeží Nového Skotska se zřítil švýcarský dopravní letoun MD-11. Katastrofu nepřežil nikdo z 229 lidí na palubě. Příčinou havárie byl jednoznačně požár, způsobený vznícením hořlavé izolace elektroinstalace. Proč k němu však došlo, se zjistit nepodařilo.
Obrazovka na brýlích
Znáte to, jedete běžně obsazeným autobusem MHD do práce, držíte se zuby nehty madel, abyste ustáli brilantní jízdu zkušeného řidiče, zadržujete dech, abyste se smáčkli ve třech v těsné uličce a snažíte se nějak přežít půl hodiny v zácpě. Na to, že byste si vytáhli knížku, nebo dokonce nějakou kapesní hračku a začali si číst či hledat informace na internetu, už vám nezbývají ani končetiny, ani dostatek manévrovacího prostoru.
Nejen pro takové chvíle vyvíjejí izraelští vědci obrazovky z optických vláken zabudovaných v brýlích. Díky vhodně zvolenému úhlu destiček z tohoto materiálu pak může naše oko vidět obraz, promítaný malým přijímačem přímo na skla brýlí. Z druhé strany však není absolutně nic vidět.
Systém lze pochopitelně využít i jinak než na krácení dlouhých chvil v MHD. Průsvitnost displeje se dá totiž nastavovat, a tak v jednu chvíli může sloužit jako projekční plátno pro sledování filmu (velikost obrazu údajně odpovídá sledování obrazovky o úhlopříčce 180 cm ze vzdálenosti 3 m) a ve druhé jako průhledné sklo s načrtnutou navigací z GPS. Brýle by se údajně měly na trh dostat ještě tento rok.
