吳焱
隨著時代的發(fā)展,民航技術(shù)的發(fā)展也日新月異,自動駕駛已能夠提供飛機的導(dǎo)航、管理、自動飛行、自動油門、飛行指引等功能?,F(xiàn)階段,在正常情況下,在飛機起飛后一直到落地可全程實現(xiàn)自動駕駛。通過自動飛行系統(tǒng),飛行員把常規(guī)的飛行管理和飛行操縱交給自動駕駛,大大減輕了工作負(fù)荷,飛行員可以有更多的精力來監(jiān)控飛機狀態(tài)、觀察運行環(huán)境、處置突發(fā)情況、提高飛行效率、節(jié)約飛行成本。
高度自動化的飛行,是未來發(fā)展的一個趨勢,無人駕駛的客機也不僅存在于科幻片中,相信在將來,民航運輸業(yè)會迎來嶄新的時代。但在現(xiàn)階段,自動飛行還只是整個飛行階段的重要組成部分,選擇自動駕駛的時機和怎樣正確使用自動駕駛,何時介入人工飛行仍是需要我們探討的話題。
現(xiàn)階段民航商業(yè)運行的飛機基本都有自動駕駛,在除了起飛和落地絕大多數(shù)時間都是使用自動駕駛飛行,所以以下探討的都是基于飛行不同階段劃分。
隨著技術(shù)的發(fā)展和民航運輸量的大幅增加,出于對成本的控制和對空域更高的需求,飛行中對導(dǎo)航精度的要求也將越來越高,因此在一些情況下(RVSM,RNAV,極地飛行等運行要求)必須使用自動駕駛。例如:區(qū)域?qū)Ш剑≧NAV),對于RNAV1航路,駕駛員必須使用水平偏差指示器(或等效的導(dǎo)航地圖顯示)、水平導(dǎo)航模式下的飛行指引儀和(或)自動駕駛儀;所需導(dǎo)航性能(RNP),在RNP程序小于0.3海里的進(jìn)近中,必須使用自動駕駛。
根據(jù)儀表進(jìn)近程序最后航段所使用的導(dǎo)航設(shè)備及其精度,可將儀表進(jìn)近程序劃分為精密進(jìn)近和非精密進(jìn)近兩類。
精密進(jìn)近程序是在最后進(jìn)近航段能夠為飛機提供航向道和下滑道信息,引導(dǎo)飛機沿預(yù)定的下滑線進(jìn)入著陸的儀表進(jìn)近程序,精確度比較高。非精密進(jìn)近程序是在最后進(jìn)近航段只提供航向道信息,而不提供下滑道信息的儀表進(jìn)近程序,精確度比較低,受天氣條件的限制較多。NDB、VOR、LOC、VOR/DME進(jìn)近都屬于這一類程序。
而只有精密進(jìn)近時(I類儀表進(jìn)近以上)才可以采取自動落地,非精密進(jìn)近則需要飛行員使用自動駕駛合理進(jìn)近,而在著陸時必須改為人工飛行。
自動駕駛儀落地的限制。自動駕駛落地的限制并非和人工飛行一樣有相同的標(biāo)準(zhǔn),在不同的天氣條件下有不同的標(biāo)準(zhǔn)。以波音777機型的限制為例,預(yù)計自動著陸時出現(xiàn)著陸最低天氣標(biāo)準(zhǔn),則以下限制適用:
而人工飛行時的限制標(biāo)準(zhǔn)和自動飛行時就有很大區(qū)別,例如側(cè)風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)為38節(jié),在這種情況下著陸,必須使用人工飛行。
天氣標(biāo)準(zhǔn)的限制。在CATII及以上天氣標(biāo)準(zhǔn)時,必須使用自動駕駛落地。
機型限制。不同的機型或者相同機型的不同客戶化選型,對應(yīng)了不同階段的自動駕駛使用的限制。例如EMB145機型,沒有安裝自動油門系統(tǒng),XX航空公司的ERJ190機型,沒有選裝自動著陸系統(tǒng),這樣在運營中就不能進(jìn)行自動落地,也不能滿足II類盲降的條件。
不正常情況下的操作限制。在遇到一些系統(tǒng)故障,或者飛機嚴(yán)重受損時,不能滿足自動飛行的條件。根據(jù)機型的不同略有區(qū)別,如波音737機型不能使用自動駕駛的情況有:一臺發(fā)動機或雙發(fā)失效,失去兩個液壓系統(tǒng)等。而波音777機型在一臺發(fā)動機失效的情況下仍然可以使用自動駕駛儀。
自動駕駛落地的先決條件還要遵從法規(guī),中國民用航空規(guī)章第121部/第135部運行規(guī)范規(guī)定了:批準(zhǔn)合格證持有人的授權(quán);II類進(jìn)近著陸最低標(biāo)準(zhǔn);批準(zhǔn)的飛機;必需的II類機載設(shè)備;飛行機組資格審定;必需的RVR報告設(shè)備和運行限制;批準(zhǔn)合格證持有人在中國民用航空局批準(zhǔn)實施II類運行的機場和跑道實施II類運行;授權(quán)實施II類運行的機場和跑道;合格證持有人必須按照其經(jīng)批準(zhǔn)的更低著陸最低標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)維修大綱對所列飛機和設(shè)備進(jìn)行維修。
不是授權(quán)的機場和跑道不能運行,所以飛行員在使用II類自動落地時必需確認(rèn)所使用的機場和跑道是否已被批準(zhǔn),并且各種條件都要滿足相應(yīng)的法規(guī)。
波音777QRH所列內(nèi)容包括(需要采取人工飛行的動作):
接近失速或失速改出,近地警告系統(tǒng)反應(yīng),交通避讓,異常姿態(tài)改出等。其中風(fēng)切變中要求:嚴(yán)重的風(fēng)切變可能會超過自動駕駛飛行指引儀系統(tǒng)(AFDS)的性能能力。飛行員必須準(zhǔn)備脫開自動駕駛和斷開自動油門進(jìn)行人工飛行。
在危及飛行安全的其他情況需要人工干預(yù)。
以上使用自動駕駛和人工飛行的時機包含了法規(guī)、性能和各種限制規(guī)定的情況。除了這些硬性規(guī)定(飛行員無法選擇的情況下),在實際飛行中,飛行員在面對各種情況下要做出自己的抉擇。
合理掌握自動駕駛和人工飛行的時機,則需要有扎實的理論基礎(chǔ),過硬的飛行技術(shù)和敏銳的判斷能力。如果不能合理的統(tǒng)籌自動飛行和人工飛行,錯過正確的時機,甚至?xí)?dǎo)致災(zāi)難性的后果。
2009年法航447事件調(diào)查報告指出,空速管結(jié)冰使飛機未能測出準(zhǔn)確的空速,導(dǎo)致自動駕駛斷開,但飛行員在自動駕駛和人工飛行的轉(zhuǎn)換過程中喪失情景意識,操作失誤,導(dǎo)致釀成空難。還有2013年韓亞214航班發(fā)生的事故,也是由于飛行員操作不當(dāng),對自動飛行的原理不了解,未能合理的監(jiān)控飛機狀況,轉(zhuǎn)為人工飛行時又未能及時處置,導(dǎo)致發(fā)生事故。
加強理論學(xué)習(xí)。 高度的自動化飛行大大減輕了飛行員的負(fù)擔(dān),但這卻意味著要學(xué)習(xí)的內(nèi)容更多了。無論飛機多么先進(jìn),但再自動化的飛行,人始終是主體。作為飛行員,一定要充分了解各種相關(guān)法律法規(guī),與飛行相關(guān)的各種知識如飛行原理,比如空氣動力、領(lǐng)航、氣象等,還有自己所駕駛飛機的相關(guān)機型知識,只有知己知彼,才能百戰(zhàn)百勝。
加強培訓(xùn)。在運輸飛行中,人工操作的時間越來越少,飛行員手動操作的能力普遍下降。在越來越依賴自動飛行的今天,空客公司已經(jīng)要求飛行員進(jìn)行更多的手動飛行練習(xí)。各公司要在模擬機訓(xùn)練中盡可能安排飛行員多進(jìn)行手動飛行。加強經(jīng)常遇到的非精密進(jìn)近訓(xùn)練,大側(cè)風(fēng)訓(xùn)練等,更加貼近實際運行。
簡單的事重復(fù)做,你就是專家,重復(fù)的事認(rèn)真做,你就是贏家。飛行安全無小事,合理選擇自動駕駛和人工駕駛,表面上簡單,其實卻需要飛行員們有認(rèn)真的態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和求知好學(xué)的精神,方能使保證飛行安全的基石越夯越實。