热门关注

极力推荐

从埃航737客机看失控复原处置中的悖论,自动与人工操纵的难点

  • 2019年03月21日 00:36
  • 来源:体育博士
  • 作者:澳门新濠天地赌场网站|澳门新濠天地娱乐场网站最新开户地址|澳门新濠天地赌场|澳门新濠天地赌场平台

恰巧最近埃塞俄比亚航空公司的波音737Max8事故初步调查结果显示,飞机也是接收了单...也就是说,飞机在出现故障的时候,飞行员还可以操纵飞机,飞机以一种半自动的状态...

今天,我们来分析一下飞机失速复原的问题。恰巧最近埃塞俄比亚航空公司的波音737Max8事故初步调查结果显示,飞机也是接收了单一传感器发送的错误信息,自动实施失速复原,造成机头过分压低,在起飞几分钟内俯冲坠地,飞行员也无法通过手工操作进步干预。

从埃航737客机看失控复原处置中的悖论,自动与人工操纵的难点

根据美国海军安全中心发布的数据显示,2015~2016年,美国海军有5架F/A-18“大黄蜂”战斗机坠毁,其中就有可控飞行撞地事故。也就是说,飞机在出现故障的时候,飞行员还可以操纵飞机,飞机以一种半自动的状态飞行,但是为何还会出现事故呢?

从埃航737客机看失控复原处置中的悖论,自动与人工操纵的难点

原因也不复杂,当飞行员意识到战斗机出现故障之后,首先需要对抗的是失速问题,失速的原因很多,比如发动机故障、机械故障、飞控系统故障,低速机动、危险天气、弱动力飞行、飞机的起降阶段,都可能造成失速。失速复原,又是飞行员技能当中最顶级的技能。以前第一二代战斗机那种简单的飞控系统,本文认为比目前的复杂飞控系统,在处理失速问题时复原能力更强,最主要原因就是飞控自动化之后,传感器信息、自动处置方案并非十分完善,一旦出现错误数据,就会出现埃航和狮航这种自动强制压低机头的情况,自动系统的目的非常明确,就是要使飞机保持平飞,但是偏偏飞机机头没有抬高,传感器误认为抬高了,自动处置的结果就是让本来正常飞行的飞机强制压低了机头。这时候飞行员可以关闭自动系统改为手工操纵,但是前提是要有足够高的海拔高度,才有机会将机头拉起。

从埃航737客机看失控复原处置中的悖论,自动与人工操纵的难点

这对于战斗机而言相对容易,因为它机动性强,作战空域海拔也较高,万米高空之下完成失速复原,对于有经验的飞行员而言并非难事。对于大型客机而言,它的飞行机动能力差,从机头误压低,到飞行员手工操纵接管飞机,再到把飞机拉起,需要的时间更长。这就是为什么埃塞俄比亚的波音和狮子航空的波音737-8都是在起飞后几分钟内坠落的,飞行员没有时间纠错了。对于波音737飞机而言,如果也是在3万英尺的高度出现失速传感器故障,飞行员就有时间调整飞机状态,我相信波音737在高空飞机,也会存在这种误判断,只不过飞行员解决了问题,才没造成事故。

从埃航737客机看失控复原处置中的悖论,自动与人工操纵的难点

驾驶战斗机,飞行员都需要小心计划飞行路线,也有很多的预案,作为人工处置的备份选项。要解决飞行事故,美军也在研发更先进的自动化系统,比如美国海军研发了大量的辅助系统来降低事故概率,解决失速、失控、“可控飞行撞地”(CFIT)等事故,降低战斗机和飞行员损失的概率。

飞机失控是造成坠毁的第一大原因,但是我们也要再来看一下CFIT事故,就是在飞机受控状态下,但是最终仍然撞到地面、山峰、水面或障碍物,也就是说,当飞行员意识到将到发生空中碰撞时,已经来不及做出有效的反应。同样,CFIT事故也是民航的第二大事故原因,在美国乃至全世界范围内时常发生。

近几十年来,美军研发了多种型号的空中防撞系统,比如利用视觉原理的报警灯或平视显示器(HUD),在HUD上显示“拉起”(pull-up)、“注意地形”(terrain)的提示,或者是一个向上的箭头。视觉提示之外,通常还伴有语音提示,提醒飞行员快速拉起飞机。但是,有观点认为很多空难中黑匣子的录音显示,每次听到pull up的提示就基本宣告这架飞机死亡了,甚至是pull up 刚刚响起就结束飞行记录了,等于告诉地面空管和周围飞机,该飞机遇险失事,因此认为空中防撞提示是“鸡肋”。

飞行员的驾驶操控时做出有效反应一般分为三步,第一步是必须认识提示信息并做出正确反应,第二步是将正确的反应转化为“运动反应”,最后还要将运动反应转化成操控动作,比如操纵杆和油门,理论上需要230~250毫秒。在第一步中,可能会出现多个提示,都需要大脑反应,第二和第三步也需要飞行员熟练掌握飞机的所有操控动作,综合因素影响之下,反应时间就会延长,受空间定向障碍影响,反应时间还会进一步增加。美军的低空预警操作时间是750毫秒,“运动反应”时间要求为500毫秒,在这之内要能够触碰到所有盲区内的按钮或操纵杆,因此对飞行员提出了极高的要求。

为解决问题,美军想到的方法是发展更先进的自动防撞系统,比如美国空军的自动地面防撞系统(AGCAS),AGCAS现有的战斗机飞控系统同时工作,采用机载数字地形测绘数据、强大的地形扫描模式和防撞周期算法来监控飞行轨迹,预测即将发生的撞击地面状态,在最后时刻自动执行规避机动。美国空军的自动空中防撞系统(AACAS),也在运用机载传感器信息和空中交通信息,通过数据链的传输,进行自动防撞机动,同样是紧急滚转加上拉升等复原动作,只不过不需要飞行员干预,利用自动化的方案解决。

本文一直认为,这种全自动化系统,对于部件的可靠性要求更高,任何一个传感器都不能传递错误数据,硬件和软件都要100%的可靠。从这个角度来看,自动空中防撞系统等先进系统,也存在自身的悖论,那就是传感器信息搞错了之后,飞行员丧生的概率更高。

回到埃塞俄比亚航空公司的波音737-8事故上来,波音公司宣布的整改方案是更新更可靠的软件,防止错误数据的产生。从我个人的认知而言,这种态度基本上是折衷的解决方案,但是绝对谈不上治标治本。目前的技术水平之下,不可能存在飞行0事故的情况,一切的努力,都是降低风险,规避风险。在这种情况之下,您还会更多选择乘坐飞机出行吗?您心目中对于飞行事故概率的容忍极限又是多少呢?



(注:来源如注明,澳门新濠天地赌场网站|澳门新濠天地娱乐场网站最新开户地址|澳门新濠天地赌场|澳门新濠天地赌场平台,编辑:峰华)
" 今日热点 " 的相关文章