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客服熱線 : 8:00-20:002009年6月1日,法國航空公司航班447號正從里約熱內(nèi)盧飛往巴黎時(shí),在大西洋中部遇上了熱帶風(fēng)暴。幾分鐘后,這架空客A330航班墜海,機(jī)上228人無人生還。
四年后,在7月一個(gè)陽光明媚的早晨,一架韓亞航空的航班在接近舊金山機(jī)場跑道時(shí)墜海,飛機(jī)尾部折斷,斷裂的機(jī)身翻滾在飛機(jī)跑道上。事故造成三人死亡,數(shù)十人受傷。
這些事件并無關(guān)聯(lián),但是他們有類似的悲。猴w行員都相信飛行控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)阻止飛機(jī)失速或者飛行速度過慢。但是他們錯(cuò)了。
事實(shí)證明,這種錯(cuò)誤成為大部分空難事故的主因。半機(jī)器半人的操作令飛行員過于依賴機(jī)器而出現(xiàn)狀況時(shí)又無法同時(shí)應(yīng)對機(jī)器瞬間丟來的棘手問題。
所以,人類是時(shí)候放棄駕駛了嗎?許多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為如此。他們認(rèn)為,從長遠(yuǎn)來看,飛機(jī)自主飛行比遠(yuǎn)在控制室千里之外的飛行員要好得多。Safety-wise認(rèn)為,有一半以上的致命飛行事故都涉及到機(jī)組人員的錯(cuò)誤。
隨著安全性能的改善,無人駕駛客機(jī)對航空公司和乘客來說都將明顯降低成本。北卡羅來納州達(dá)勒姆市杜克大學(xué)自動(dòng)駕駛研究者瑪麗·康明斯對《新科學(xué)人》雜志記者說,沒有駕駛員,航空公司將大大減少薪酬支付、模擬器培訓(xùn)、醫(yī)療保險(xiǎn)、住宿津貼、養(yǎng)老保險(xiǎn)。這意味著更低的花費(fèi),而且,自動(dòng)飛行還能夠節(jié)省燃料,有助于降低成本和減少溫室氣體排放。未來,飛機(jī)頭部座位也將不再是飛行員獨(dú)享,乘客能夠在飛機(jī)最前端享受空中全景,當(dāng)然他們只是需要支付一些額外的錢。這里僅剩下一個(gè)關(guān)鍵問題:你覺得搭乘一架無人駕駛的飛機(jī)怎么樣?
機(jī)器挑戰(zhàn)“人手”
這場技術(shù)革命的核心在于一個(gè)簡單的事實(shí):計(jì)算機(jī)技術(shù)大幅運(yùn)用于飛機(jī)上,以至于飛行員極少需要去手動(dòng)控制。當(dāng)飛機(jī)離地30米時(shí),自動(dòng)飛行系統(tǒng)就可以接管,維護(hù)飛機(jī)員在飛行管理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定的任何速度、航向和高度。
并且,計(jì)算機(jī)能夠借助跑道無線電信標(biāo)自動(dòng)降落。
然而,自動(dòng)化對飛行員提出新的挑戰(zhàn)。當(dāng)自動(dòng)飛行計(jì)算機(jī)還沒有被編程來處理突發(fā)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)性損傷或極端天氣如447號航班遇到的那樣,它們顯得經(jīng)驗(yàn)不足,并把困難重新扔回給飛行員。當(dāng)飛行員們接手這些棘手而糟糕的問題時(shí),可能會變得非常混亂。同樣危險(xiǎn)的事實(shí)是,飛機(jī)儀表盤可能會在災(zāi)難時(shí)刻同時(shí)丟給飛行員一堆暴雪警報(bào)、問題清單以及聲音警報(bào)。比如2010年11月,搭載了469人的澳洲航空32號班機(jī)發(fā)生引擎爆炸事故,最終切斷了650條控制線。當(dāng)飛行員德雷斯·皮尼試圖在新加坡降落,但他和同伴一直在被儀表盤上閃爍的120項(xiàng)指令打擾。
美國聯(lián)邦航空管理局承認(rèn),人類和電腦可能不是最安全的組合。在其2013年發(fā)布的一項(xiàng)長達(dá)7年的研究報(bào)告中指出,人類使用飛行儀表自動(dòng)系統(tǒng)會出現(xiàn)一連串的危險(xiǎn)。美國聯(lián)邦航空管理局首席調(diào)查官凱西·阿伯特發(fā)現(xiàn),機(jī)長平日過于依賴自動(dòng)飛行系統(tǒng),會不愿去干涉系統(tǒng),哪怕他們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)并未執(zhí)行指令。機(jī)長們還會混淆自動(dòng)飛行系統(tǒng)的狀態(tài),報(bào)告警告說。
短期內(nèi),航空公司正試圖通過重新設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并給予飛行員更多培訓(xùn)以減少這些風(fēng)險(xiǎn)。從長遠(yuǎn)來看,減少駕駛艙的自動(dòng)化設(shè)備看起來才是一個(gè)明智的解決之道。不過,在航空業(yè)還有另外一些路徑可循:減少學(xué)藝不精的人在駕駛艙內(nèi)的作用。
一個(gè)包括波音、空客、英國航空公司和法國達(dá)索公司在內(nèi)的飛機(jī)制造商開始了一項(xiàng)投入3億美元,時(shí)長4年的研究計(jì)劃,旨在開發(fā)緊急情況下,計(jì)算機(jī)能夠?yàn)轳{駛員提供的輔助功能,名為減少壓力和工作量的駕駛艙提升計(jì)劃(ACROSS),目標(biāo)是通過使用計(jì)算機(jī)來幫助減少會引發(fā)災(zāi)難的危險(xiǎn)峰值工作負(fù)載。這一計(jì)劃可以讓機(jī)長或副機(jī)長獨(dú)立處理危機(jī)而不受到干擾。上述計(jì)劃還有更深遠(yuǎn)的意義:有一項(xiàng)研究是需要去創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)飛行系統(tǒng)來適應(yīng)從雙飛行員變成單一飛行員的操作。
多余“人”?
2013年加利福尼亞美國太空總署埃姆斯研究中心的一項(xiàng)調(diào)查支持上述理論。調(diào)查發(fā)現(xiàn),新一代的輕型獨(dú)立駕駛員自動(dòng)飛行系統(tǒng)在試驗(yàn)中表現(xiàn)出,當(dāng)測試高工作負(fù)荷下導(dǎo)航和飛行控制時(shí)仍會發(fā)生錯(cuò)誤。
所有航空研究者認(rèn)為,將飛行員從兩個(gè)減少到一個(gè)是中間步驟,未來將不再需要人類飛行員?得魉拐f。
事實(shí)上,她相信,全自動(dòng)飛機(jī)的時(shí)代是不可避免的。上一份美國海軍飛行員的工作讓她意識到,自動(dòng)飛行系統(tǒng)為她做了所有事,而她顯得“多余”。它可以在一艘航空母艦上降落得比人類還要好,她說,它調(diào)整方向、飛行速度和高速比我快得多。
計(jì)算機(jī)能夠瞬間操作是因?yàn)?ldquo;眼-腦”的傳動(dòng)機(jī)制慢于“傳感器-處理器”。“當(dāng)你看到一個(gè)刺激物到做出反應(yīng),最快需要半分鐘,”她說,而一臺電腦從識別信號到做出反應(yīng)只需要幾毫秒,“人類無法比肩。”
美軍無人戰(zhàn)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)證明這一點(diǎn),在增加自動(dòng)化后,他們的失事率顯著降低。特別是,當(dāng)事故頻繁發(fā)生后,他們改進(jìn)系統(tǒng)不再人工起飛和著陸。飛行員的經(jīng)驗(yàn)表明,起飛和降落時(shí)接近工作負(fù)荷最高點(diǎn)?得魉拐f,幾乎一半甚至更多空難事故發(fā)生在這一階段。
那么,無人駕駛客機(jī)距離我們還有多遠(yuǎn)?從某種程度上來說,這已經(jīng)存在。英國宇航公司有一架無人駕駛噴氣式飛機(jī)已經(jīng)飛行了800千米以觀察它和其他飛機(jī)以及空管之間的互動(dòng)。為了以防萬一,機(jī)上仍有一名機(jī)組人員。
英國宇航公司飛行工程師羅德·布坎南介紹,這駕噴氣式飛機(jī)包括了一臺設(shè)置在前端的無人駕駛飛機(jī)需要的智能飛行管理系統(tǒng),稱為空域集成處理器(AIP)?沼蚣商幚砥鬟\(yùn)用廣播、雷達(dá)和成像傳感器來避免相撞,通過衛(wèi)星與地面人員聯(lián)系。在接到目標(biāo)坐標(biāo)后,空域集成處理器可以依據(jù)危險(xiǎn)天氣和空中交通管制情況來設(shè)定航路。
接受成難題
盡管有了這些進(jìn)展,客運(yùn)航空公司不太可能優(yōu)先推廣無人駕駛飛機(jī)?得魉瓜M缏(lián)邦快遞或UPS這樣的貨運(yùn)航空公司能夠率先把兩個(gè)飛行員減少到一個(gè)。這樣這些技術(shù)可以在沒有乘客的情況下進(jìn)行測試。她建議,如果被證明安全,希望貨運(yùn)航空公司在2035年前后能夠完全不再使用飛行員。飛行員則可以在公司里通過衛(wèi)星監(jiān)管貨運(yùn)飛機(jī),如果一旦有意外發(fā)生可以立刻接管。
但是飛行自動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)可以更早進(jìn)入角色。得益于電力推進(jìn)和智能飛行控制技術(shù)的快速發(fā)展,飛行汽車或者“飛行私人轎車”(PAVs)漸近,商業(yè)成功的關(guān)鍵則在于全方位自動(dòng)化。研究者們認(rèn)為,畢竟學(xué)習(xí)飛行需要花費(fèi)上千英鎊,并且如果要讓大量的私人飛行汽車擁擠在天空中,還需要計(jì)算機(jī)指揮中樞。“不能用人工控制未來擁擠的天空交通狀況。”英國利物浦大學(xué)工程師江普說。英國myCopter項(xiàng)目(“我的直升機(jī)”項(xiàng)目)的一部分就是將為私人飛行器建設(shè)垂直起飛的自動(dòng)化軟件系統(tǒng)。他預(yù)計(jì)飛行汽車的起落系統(tǒng)將于2025年完成。
毫無疑問,自動(dòng)化將吸引航空運(yùn)營商:在降低燃料成本之后,機(jī)組人員將成為主要成本。高級飛行員一年需要24萬美元甚至更多。此外還有常規(guī)培訓(xùn)以及進(jìn)修課程,以及包括醫(yī)療保險(xiǎn)和退休保險(xiǎn)在內(nèi)的福利。而他們飛行時(shí)間是受到嚴(yán)格限制的。機(jī)組人員有生理需要、嚴(yán)格的執(zhí)勤周期,有限的飛行時(shí)間,英國考文垂大學(xué)航空工業(yè)顧問多諾·威爾遜說。
自動(dòng)化也意味著更好地節(jié)約燃料?得魉拐f,自動(dòng)飛行系統(tǒng)不會偏離最優(yōu)路線,因此不會為了重回軌道而浪費(fèi)更多燃料,這也有利于航空公司和氣候環(huán)境。同時(shí)也可以促使機(jī)票降價(jià),這也有利于乘客。如果無人駕駛飛機(jī)可以降低飛機(jī)間的周轉(zhuǎn)時(shí)間,還可以減少延誤。威爾遜說,飛機(jī)制造商甚至可以重新布局,飛行員不再需要住房,也不再需要現(xiàn)在的飛機(jī)設(shè)計(jì)。那些曾經(jīng)只提供給飛行員的飛機(jī)前端以后可以提供給乘客欣賞風(fēng)景。
當(dāng)然,全自動(dòng)化最大的爭議在于如果系統(tǒng)失敗了,將無人接管飛機(jī)。比如,一個(gè)智能機(jī)器飛行員不太可能做出如切斯利·蘇倫伯格2009年1月做的那樣,富有創(chuàng)造性地將飛機(jī)迫降在哈德遜河上,從而在飛機(jī)引擎故障的情況下避免了傷亡發(fā)生。不過,哥倫比亞南卡羅來納大學(xué)研究災(zāi)難和技術(shù)的法學(xué)家布萊恩特·沃克·史密斯說,如果自動(dòng)系統(tǒng)能夠成功地減少事故的數(shù)量和嚴(yán)重程度,即使制造商承擔(dān)更大份額的風(fēng)險(xiǎn),其實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)敞口可能并不高。
但飛行員并不認(rèn)為技術(shù)可以取代他們。我們復(fù)制人類的意識和預(yù)測性,似乎就能建造一個(gè)無人駕駛飛機(jī),磊夫說,而此之前,這些只有飛行員可以完成。
英國航空公司飛行員協(xié)會發(fā)言人理查德·圖瑪認(rèn)同這一點(diǎn):乘客希望他們的生命是在兩位訓(xùn)練有素,精神飽滿的飛行員手中。這一點(diǎn)不會立刻改變。
當(dāng)不久后無人駕駛汽車正式上路,人們可能會更容易接受全自動(dòng)汽車?得魉挂呀(jīng)在最近的一份調(diào)查中看到這一結(jié)果。但她也承認(rèn),很多人不愿意接受無人駕駛飛機(jī),執(zhí)飛人數(shù)從兩個(gè)變成一個(gè)會比直接變成零更容易接受。她說,技術(shù)革新也面臨著監(jiān)管和文化阻力。
專門研究航空心理學(xué)的倫敦皇家自由醫(yī)院的臨床心理學(xué)家羅伯特·博爾認(rèn)為,這是一種根深蒂固的文化阻力。他說,這涉及到一種原始恐懼,即失去控制。乘客希望看到一個(gè)可信賴的人駕駛飛機(jī),尤其是如果出現(xiàn)問題,他和乘客失去的會一樣多。盡管飛行員們承認(rèn)他們往往也只是簡單地監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)。博爾說,乘客們?nèi)匀粫J(rèn)為飛行員可以在壓力下保持冷靜,由穿制服的人來應(yīng)對危機(jī),代表我們掌握著控制問題的可能性?得魉箤@一觀點(diǎn)也表示贊同。需要看到柯克船長(編者注:《星際迷航》系列中的虛構(gòu)角色)站在甲板上的力量,她說。
博爾認(rèn)為,航空工業(yè)的安全水平已顯示可以達(dá)到甚至超過人類駕駛飛機(jī)。不過,他會搭乘一架由機(jī)器執(zhí)飛的飛機(jī)嗎?“我必須申明,從現(xiàn)在的經(jīng)驗(yàn)來看,這是安全的。”他說,“但如果告訴我,明天我將搭乘一架無人客機(jī),只有一名飛行員在陸地指揮,我會猶豫。我想這種推廣銷售是非常困難的。”
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