自動化時代 全自動化飛行未來能否實現？

　　未來的民用客機會不會實現全自動飛行，或者進一步說，能不能實現無人駕駛?

　　對此，曾經駕駛因鳥擊而造成雙發空中停車的空客A320迫降于哈德遜河上的英雄機長薩倫伯格的回答是：“這些年來，我遇到過很多人都認為：現代化的飛機憑借其智能化和自動化，完全可以實現全自動飛行。這顯然是錯誤的。在一些情況下，自動化可以減輕飛行員的工作負擔。但在另外一些情況下，當自動化系統并不適用時，使用它反而會增加工作負擔。飛行員應該知道怎樣合理地使用何種級別的自動化水平。”薩倫伯格坦言自己并非一名反技術主義者，但他認為先進的技術不能代替經驗，也不能代替技巧以及判斷力。

　　飛行員的角色無可替代

　　“無人駕駛的民用客機，你會去買票乘坐嗎?出現突發情況的時候，你會把生命交給機器嗎?”在東航北京分公司機長李峰看來，在民用客機的飛行過程中，飛行員的角色是無可替代的。無論飛機的自動化程度有多高，一旦遇到危險和復雜情況，機器始終是無法代替人來作決定的。

　　的確如此。在民用客機自動化、智能化程度越來越高的今天，飛行員的作用并非越來越小，反而越來越重要了。計算機只能按照人的指令執行操作，不管飛行員是用雙手還是在技術的幫助下飛行，從根本上講還是靠他們的大腦來飛，他們要對外部的實際情況如飛機、環境等保有準確的“情景意識”，要隨時運用多年積累的經驗、知識和技術來迅速考量，權衡他們所掌握的一切以及他們未知的事情。

　　“在飛行過程中，飛行員的重要性體現在，他首先是一名管理者，其次是一名決策者。”李峰認為，作為一名管理者，在機器的自動運行當中，永遠是由人來決定什么時候用自動化設備來減輕當下的工作負擔，用計算機給予飛機指令來代替飛行員的雙手。而另外一些時候，用自動化設備反而會增加飛行員的工作量。他告訴記者：“如果在五邊進近的過程中，管制員給予機組更換跑道的指令。在沒有計算機的飛機上，你只需在導航接收機上調節出新跑道的導航頻率就可以了;而在當今自動化程度高的飛機上，卻需要在計算機上花費更長的時間來選擇新的跑道，確認新的導航頻率以及跑道相關數據，并對照航圖檢查數據，以確保操作準確無誤。這樣一來，往往要在計算機上按10多個鍵才能完成操作。”

　　無時無刻必備的“情景意識”

　　飛機發展了這么多代，民用客機力爭用最少的人來完成最多的任務，由原先的5人制機組(2名飛行員、1名領航員、1名報務員、1名機械員)發展到現在的2人制機組，表面上看人是減少了，似乎較高的自動化替代了很多人力;實際上是剩下的這兩個人的工作負荷要比原先的5個人還要多。

　　就拿平時的飛行來說，在上飛機之前，整個機組會開一次準備會，分配各自的任務。機長是最高領導者，但也意味著要承擔沉重的責任。一名機長應當具備領導能力，要帶領機組每一名成員像一個整體一樣思考和行動。就像薩倫伯格一樣，在出現發動機雙發失效的情況下，在短短8秒內就作出了決定，由他操縱飛機，副駕駛協助完成一些設備上的操作。與此同時，他還要管理乘務組，再由乘務組來管理旅客。就這樣，在緊密銜接和良好配合下，僅僅用了三分半鐘，飛機上的150名旅客便完成了安全撤離。

　　除此之外，機長的管理者角色還體現在對導航設施和無線電的管理上。對導航的管理就是決定在飛行過程中的什么階段可以讓飛機自動駕駛;什么階段要斷開自動駕駛，由飛行員自己操作;什么階段斷開飛機的自動駕駛，讓副駕駛去飛行。

　　在夏季雷雨、冬季大風等復雜氣象條件下，飛行員會盡力避開造成顛簸的紊流。他們會與公司簽派人員聯系，看怎樣調整航路以找到更平穩的氣流，會請求空管人員幫忙改變飛行高度以使飛行更舒適，或者請他們幫忙從鄰近的航班獲得這方面的信息。造成顛簸的紊流經常是無法預測的，有時也是無法避開的。但是飛行員們會盡力去尋找平穩的氣流，讓旅客乘機更加舒適，這些都是機器不可能做到的。

　　“每次飛行前，我總會開動腦筋，力爭對當日飛行的方方面面做到心中有數。在一開始就要建立‘情景意識’，在我還沒到機場時，就要弄清楚整個航路的天氣情況、出發地和目的地的天氣實況與預報。”在《最高職責》一書中，薩倫伯格這樣寫道。不可否認，在現在的飛行中，大部分時間是靠自動駕駛來完成的。但飛行員如果不能保持良好的“情景意識”，勢必會在出現緊急情況的時候無所適從，不知道在哪里下手。

　　在交流中快速提升經驗

　　“我們對于日常飛行經驗的交流是利用每周五召開的例會，風雨無阻。上午學習案例、規章、新技術的運用等，下午就是機長和教員坐在一起探討一些在實際飛行中遇到的問題，像是研修班一樣，每個人都有自己感興趣的領域，比如有的人擅長研究雷達方面的問題，他就會在例會上和大家分享。現在通信方式比較多，我們有自己的機長微信群。平時飛行中遇到的各種問題等，大家都會實時發到群里面，比如說今天遇到的風有多大，飛行過程中哪個地方的導航設施有問題等，大家看到了就會你一句、我一句地進行討論。這種交流實時有效，可以從別人的經歷中學到很多東西。”李峰告訴記者。

　　對于年輕的飛行員來說，在飛行過程中，機長用他多年的飛行經驗點撥一句，便勝卻書本無數。舉個簡單的例子，北京的大側風非常多，在這種天氣條件下，年輕的副駕駛是不允許操縱飛機的，他們只能看。這就需要副駕駛自己先有切身體會，然后在飛行過程中努力觀察機長的操作方式。同時，機長也會告訴副駕駛實際飛行時手上的感覺。大側風對于空客這類電傳飛機的操作要點，不像傳統飛機那樣做好配平就能讓飛機穩定在偏流上。當飛行員操縱駕駛桿的時候，電傳飛機是依靠與輸入量相對應的恒定的滾轉率、姿態的變化率來改變飛機狀態的。當飛行員把駕駛桿回位到中間時，飛機又會被擺平。因此，為了抵抗側風，飛行員會非常輕微地掰桿，并不斷地修正。這也就是空客飛行員常說的“小碎桿”。

　　“但是冬天風特別大的時候怎么辦，難道還有‘大碎桿’嗎?”面對記者的提問，李峰笑著搖搖頭：“在風大且亂的情況下，駕駛桿的修正非常頻繁。如果不盡早斷開自動駕駛，就不會有這種切身的感受。比如我斷開自動駕駛晚一點，在400英尺~500英尺時斷開，就有可能在還沒適應這種風亂的情況時飛機就接地了，這樣操作的風險是非常大的;而斷開自動駕駛早，又導致操作太過頻繁。所以，要掌握好合適的時機，這些都要靠飛行員的經驗。”

　　鏈接

　　早期飛機簡單的機械操作系統需要靠人力通過鋼索或拉桿來控制飛行舵面，才能克服空氣動力作用在舵面上的阻力作用力，并依靠這種直接感覺來操控飛機。

　　1914年，代替人工感覺的陀螺問世了，它可以幫助駕駛員測量飛機的姿態并保持穩定。

　　隨著飛機尺寸、重量和速度的不斷增加，飛行員靠人力越來越難以克服飛行舵面上的空氣阻力氣動力。20世紀30年代，第一代自動駕駛系統問世。

　　到了上世紀40年代，助力操縱系統——液壓助力作動器被發明出來，并應用于飛機操控系統，幫助飛行員控制飛機。

　　上世紀70年代，“電傳操縱系統”應運而生。電子信號取代了機械操縱，飛行員的操縱輸入轉換為電信號傳到助力器，控制飛行舵面，機械系統成為備份。70年代中期，自動駕駛和飛行指引結合起來，實現了飛機操控的高度自動化。70年代末，計算機技術和控制技術的發展，使自動駕駛儀的功能迅速擴展，純電傳操縱系統主導的自動飛行控制系統誕生。

　　進入21世紀，伴隨導航、通信的技術進步，衛星導航系統比傳統的慣性導航系統更加精確。(原標題：自動化時代的飛行管理者)