慎防飛行基本駕駛術下滑堅持以人為中心的自動化飛行
- 發佈時間:2015-05-21 08:32:08 來源:中國民航報 責任編輯:羅伯特
飛行方式強調“人工”還是“自動”,應取中庸之道,非黑即白的極端思維都會帶來惡果。只要條件允許,就應適當鼓勵人工飛行,以便掌握並保持對飛機操作特性的熟練程度。
高度自動化飛行,是未來發展的方向,本身並無不是,關鍵是要正確看待及應對它所帶來的衍生風險,即妥善處理好飛行基本駕駛術退化、手工操作能力下降的普遍問題。在統籌自動飛行和手工飛行時,只有堅持以人為中心的自動化飛行,方為良策。
□劉清貴
2013年7月6日,韓亞航空OZ214航班(波音777-200ER機型)在美國舊金山機場著陸時撞上堤壩。2014年6月24日,美國國家運輸安全委員會(NTSB)公佈了韓亞航空空難調查報告,事故調查小組指出,當天操控飛機的見習機長缺乏足夠的手動著陸訓練。
在波音公司提交的材料中,負責航空安全調查的總工程師米歇爾·貝恩松認為,機組應該啟動復飛程式。她表示,低於500英尺時,有很多線索表明飛機速度在減慢,推力設置不正確,飛機正在越來越低於下滑道。最終,在飛行員試圖復飛前,飛機的速度減至103節,遠比設置的137節要慢。所以,報告認為,失事航班飛行員過度依賴飛機的自動飛行系統,導致飛機在降落時飛得過低,速度過慢,這是事故發生的主要原因。
針對手控飛行操作能力(通俗點説,就是“飛行基本駕駛術”)普遍下降的問題,國際民航業界是如何看待的呢?
美國聯邦航空管理局
提倡手控飛行操作
2013年上半年,美國聯邦航空管理局對運營商發出了一份安全警報SAFO(Safety Alert for Operators)。其主題是“手控飛行操作”,目的是“鼓勵運營商,在適宜的時候,提倡手控飛行操作”。其背景顯示:對飛行操作數據的分析(包括正常的飛行操作、事件、事故)表明,在手控飛行時,操縱錯誤的趨勢在增加。
美國聯邦航空管理局認為,為了滿足安全飛行的需要,必須保持和提高手控飛行操作的知識及技能。
該SAFO進一步討論了現代飛機自動飛行系統常用的操作使用(例如,自動駕駛儀或自動油門)。不幸的是,這些系統的連續使用,不利於手控飛行知識和技能的提高與保持。自動飛行系統是飛行員有用的工具,能夠提高安全性,減輕飛行員的工作負荷,從而得到更精確的操作。然而,自動飛行系統的連續使用,可能導致飛行員的操縱能力降低。
該SAFO鼓勵採用綜合方法,在初始/升級和復訓中,將手控飛行作為一個重點。制定政策或檢查內容,以確保飛行員有機會手控操縱飛機的機會,使飛行員提高手控飛行操縱能力,如在非RVSM空域和在減輕負荷條件下。
此外,應制定政策,以確保飛行員了解何時使用自動化系統,如在高負荷工作條件或繁忙空域,需要準確實施自動飛行的使用程式。航空公司的業務政策應確保所有的飛行員在飛行條件合適的前提下,行使上述手控飛行操縱的知識和技能。
空客呼籲改進飛行員訓練
根據民航資源網發佈的消息,在2015年4月11日召開的飛行員工會領袖國際大會上,空中客車集團高級安全專家哈裏·內爾森(Harry Nelson)催促對全球的飛行員訓練進行改進,這是迄今為止業內對於過度依賴飛機自動化危險發出的最有力警告。他呼籲,進行根本性的改變以提高飛行員的手動操控熟練程度和其他駕駛艙技能,這些技能多年來一直不太受人重視。
其他業內高管以及飛行員領袖也已經在採用同樣的做法。他們鼓勵飛行員在模擬器中進行更多的手動操作練習;在天氣良好且空域不繁忙的情況下,他們甚至鼓勵飛行員在一些常規載客飛行過程中採用手動操作。但內爾森呼籲,需要在這一領域作出更多實質性努力,他同時強調了當前訓練廣泛存在的弊端。他聲稱,目前的練習對於飛行員來説往往太枯燥和可預測,機械的模擬器訓練課程經常與實際飛行經驗相脫節。
隨著引擎與飛行控制系統的可靠性和複雜性持續提高,自動化成為飛行安全的一個主要驅動因素,飛行員將絕大部分的飛行時間用於制訂計劃和監控機上系統。在大多數航行過程中,手動操控僅僅存在於起飛期間和著陸之前的幾分鐘時間而已。
空中客車集團高級安全專家哈裏·內爾森的擔心是有道理的。目前,在全世界的航空公司中,空客A320、波音737等大型客機是主力機型,佔據了相當大的比例,其航班平均是2.11小時/架次;而空客A330、波音777以上重型機,如果執行跨洋飛行任務,每架次的時間還會更長,大約在8小時/架次。國際上,大型機放機長的門檻標準通常是2700小時~3000小時飛行時間。按目前的運作模式,副駕駛放機長前在航空公司人工操縱客機的實際時間大約在75小時,人工飛行與自動飛行的比例大致是131.7。航段時間越長,其人工飛行所佔的比重會進一步降低(如北京—紐約航線,平均13小時才起降1次)。有位資深機長告訴筆者,在重型機上,每個月,即使跨洋來回幾趟飛了100小時,副駕駛最多能有兩次操縱起飛、著陸的機會,滿打滿算恐怕也就是手控操縱20分鐘,以此類推,飛1000小時,也就200分鐘,還不到4個小時,而且大都是盲降,幾乎遇不到修正像樣兒一點偏差的機會。
如何解決
手控操作能力下降的問題?
訓練是獲取、保持和提高飛行技術的唯一途徑。在飛行員培訓上,筆者認為,應協調處理好以下兩對矛盾:
一是常規動作與高難技術課目的矛盾。現代民用飛機製造的理念大都是儘量開發利用自動設備,用以取代飛行員的操作,降低飛行員的操作強度。但對於極端條件下,自動飛行設備不能滿意地完成邏輯性、準確性都要求很高的“雙重故障”、“三重故障”。這時,飛機設計師將故障的飛機交給飛行員來處理和管控。所以説,飛行員是保證安全的最後一個保護神。每種機型都有相對複雜、安全相關度較高的故障項目。如“起飛時,關鍵發動機失效或火警”“急劇泄壓、應急下降”“綠系統、黃系統液壓同時失效”(如空客A320)等,如果這些故障處置不好,最終很有可能釀成飛行事故。因此,對這類故障,各公司都極為重視,在訓練大綱中都將其作為必練必考項目。在訓練課目設置上、在時間分配上、在檢查員考試出題上,對這些課目都是重點覆蓋的,當然這樣做,肯定是必要的。但實際觀察中發現,有的機組卻在“重點課目”與“常規課目”存在偏頗現象,對“著陸偏差”、對“非精密進近”、對“低能見度”、對“大側風帶顛簸起飛著陸”等常見課目訓練甚少,理由是這些課目是老生常談、小兒科、沒有難度。最主要是這些課目不是考試重點,所以在訓練中出現了“楚王好細腰,宮中多餓死”的現象,訓練圍著考試課目轉。而“燈下黑”的結果,就是普遍存在著上述常規課目訓練時間不長的情況。而航班正常運作中,卻恰恰在這些貌似“小菜一碟”的常規技術接二連三齣洋相。這裡存在著一個必須正確面對的問題。一邊是如果訓練不好這些高難課目,實際遇到之後,可能就是機毀人亡。這個結果是不可接受的。但發生的概率卻非常低。另一邊雖然是技術含金量不高的常規課目,但航班上天天遇到,衍生導致的飛行事故次數卻不在少數。
所以,訓練應以滿足運作需求,確保安全裕度為目的,對運作對安全要全覆蓋,不留死角。既要照顧重點課目,又要兼顧常規課目。對於安全運作來説,沒有不重要的課目,樣樣都要過得硬。筆者很贊同民航界一位飛行老前輩的教誨:對高難課目要熟,對常規課目要精,因為天天在河邊上走,誰知哪只腳踩到水?
二是訓練個性化與訓練整體要求的矛盾。因人施教,這是教育學中很重要的原則。由於每位飛行員的個性心理特徵不盡相同,知識/能力結構、技術表現也存在一定差異,所以對訓練的需求會因人而異。目前,各公司所開設的初始訓練、升級訓練、年度復訓等課程,都是同樣的標準版本,課目/時次完全一樣。當然,作為必訓、選訓的課目清單,這是對的。但如果簡單地以此為基準,管理粗放,對所有人訓練“一刀切”,這就好比給每個人吃同樣的“補藥”,腎虛的卻補了肝火旺的藥方子。違背教育規律的做法,會大大減弱整體培訓效果。所以,在完成必訓課目的基礎上,要針對受訓者的實際技術需求進行個性化補差訓練。制訂個性化補充訓練計劃的依據是:在飛行理論、規章政策、運作標準、機型手冊、飛行性能等方面,通過考試摸底(筆試、口試),弄清其存在什麼薄弱環節(這方面如果有缺陷,在關鍵時候會降低飛行員的決斷能力),缺什麼,補什麼。在實際操縱技術方面,通過快速存取紀錄器(QAR)品質監控,通過航線技術檢查,通過機組自願報告,診斷其技術上存在什麼安全隱患?存在什麼技術難點?特別是副駕駛在建立運作經歷過程中,哪些技術運作還沒有把握?做到本人清楚,管理者有數。在實施訓練之前,教員更應全面了解受訓者的技術狀況和理論水準,有針對性地修訂教案,預先講解,成竹在胸,上了模擬機或飛機,充分運用好“示範、提示、放手”等教學手段,抓好補差訓練。作為檢查員,也應了解被考人的技術情況,對有技術缺陷的地方,要設計編排考試課目,進行實際技術檢驗,確實達到大綱標準,才能簽字認可。只有“飛行員本人—管理者—教員—檢查員”聯動抓好個性化訓練,才能真正提高整體訓練效能。
同時,還要充分運用好“考試”這根指揮棒,明確將“人工操作技能”作為考試的重點之一。比如,可以將“極限側風”“顛簸”條件下的目視起落,將邊緣天氣條件下的決斷能力,將低高度條件下的進近著陸偏差修正納入到必訓必考內容中。
另外,要正確設置QAR監控標準,在航班運作中,要區別對待諸如“副駕駛操作”“非精密進近”以及“特殊複雜機場運作”的情況,防止過分強調航班運作數據的“漂亮”,而統得太死,限制和扼殺了飛行教員的教學積極性,教學時不敢“放手”或者“放手量小”,導致副駕駛的技術進步非常緩慢,不利於打牢未來的安全基礎。
飛行方式強調“人工”還是“自動”,應取中庸之道,非黑即白的極端思維都會帶來惡果。只要條件允許,就應適當鼓勵人工飛行,以便掌握並保持對飛機操作特性的熟練程度。起飛和絕大部分著陸,還是需要憑藉人工操作來完成,只有少數裝備比較精良、經過驗證,而且在航空公司“運作規範”中正式列入的機場,才可以實施自動著陸。在航班飛行中,需要採用非精密進近方式的時候經常存在,糾正“進近不穩定”、修正“進近、著陸偏差”以及“風向風速亂”的情況,也會天天遇到,即使起飛過程中的“單發”“發動機火警”“低空風切變”發生概率並不高,一旦遭遇,初期應對“控制飛行狀態”,還需要機組立即上手,通過“一桿兩舵”進行人工操作糾正,以扼制飛行狀態的進一步惡化,盡可能將飛機恢復到可控的安全狀態。如果説機長是“保證飛行安全的最後一道關口”,那麼人工操作技能則是機長手中的最後一張看家王牌。
人工飛行技能,自然需要“曲不離口”“拳不離手”。適時保持人工操作練習,可以提高得心應手控制飛行狀態的能力,可以提高準確控制飛行數據的能力,可以進一步熟練以“姿態”資訊為中心的注意力分配技巧,可以提高“瞄一眼兒”就可以發現飛行偏差和變化趨勢的敏銳判斷能力,可以進一步強化“人機合一”的飛行信心。可以預見,在一個相當長的時期內,只要是有人駕駛的飛行,人工操作的飛行技能,不但不能被弱化,反而應該得到增強。
高度自動化飛行,是未來發展的方向,本身並無不是,關鍵是要正確看待應對它所帶來的衍生風險,即妥善處理好飛行基本駕駛術退化、手工操作能力下降的普遍問題。在統籌自動飛行和手工飛行時,只有堅持以人為中心的自動化飛行,方為良策。
(作者係機長/民航局特聘專家、民航局航安辦副主任)
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