Четверг, 7 июля 2022

Технологии

Эволюция лётного экипажа

С момента начала коммерческой авиации каждое последующее поколение самолётов становилось всё более автоматизированным, и эта автоматизация способствовала постепенному изменению эффективности и безопасности. Всё большая автоматизация в кабине пилотов, от кибербезопасности и прогнозируемого поддержания работоспособности до автономных полётов и одиночных пилотных операций – это всё ложится в основу полётов завтрашнего дня. С одной оговоркой: долгосрочного будущего отрасли.

Вместо второго пилота…

Основные производители гражданского мирового флота и разработчики бортовых систем не скрывают о новациях – масштабируемых, сертифицированных автономных систем, обеспечивающих автономное управление самолётами, начиная с небольших городских летательных аппаратов и заканчивая крупными коммерческими лайнерами. Разрабатывается образ усовершенствованной кабины предназначенной для управления новыми самолётами с одним пилотом. Здесь же и расширенная работа по улучшению организации присутствия человека в кабине во время круизный фазы полётов. Пилоты получат улучшенный баланс между рабочим временем и временем отдыха; оптимизация управления снизит усталость на дальних рейсах и позволит им сосредоточиться на тех операциях, которые не могут быть выполнены с помощью компьютера. Позволяя системам с компьютерным управлением вмешиваться и избегать катастроф – самоустранится риск человеческой ошибки, тем самым повышая уровень безопасности. Задумайтесь, сколько крушений, попросту бы не случилось…

Использование технологий проекта «Автономное такси, взлёт и посадка» (ATTOL) и метода «компьютерного зрения» позволяет уже сейчас  успешно совершать полностью автономные операции (руление, взлёт, заход на посадку и приземление) применительно на коммерческих самолётах. Автономные технологии, включая использование алгоритмов машинного обучения и автоматизированных инструментов для маркировки, обработки данных и создания моделей, могут помочь пилотам меньше уставать и сосредоточиться на эксплуатации ВС и больше на принятии стратегических решений в управлении полётами.

Начиная с 2025 г., например, Airbus «спит и видит» полёты своих самолётов типа A350 XWB с одним пилотом, готовится к сертификации. Концерн утверждает, что автономный полёт обеспечит повышенную экономию топлива, тем самым снижая эксплуатационные расходы операторов, одновременно оказывая поддержку пилотам в принятии решений и управлении полётами в кабине пилотов. Именно автоматика, а не пилотажные навыки человека, позволит внедрить технологию – отточенно, идеально соблюдать крейсерский режим полёта след в след за идущим впереди самолётом, используя его восходящий поток для экономии топлива, порядка 5-10 процентов (доказано в более 500 экспериментальных лётных часа).

В настоящее время анализируется потенциал данных накопленный в реальных испытаниях технологий для улучшения будущих полётов ВС, одновременно повышая и обеспечивая поддержание беспрецедентного уровня безопасности на сегодняшний день. Операциям единственного пилота (Single Pilot Operations, – SPO), будут помогать передовые системы автоматизации всех наземных операторов, включая обслуживание в аэропортах, УВД и услуги по поддержке пилотирования.

Человеческий фактор

Вполне естественно, что заинтересованная сторона в сохранении бытующего сана профессии пилота, приводит аргументы не в пользу совершенствования технологий автоматизации, которые в конечном итоге устранят необходимость во втором пилоте на коммерческих рейсах. Ассоциации пилотов во всём мире вторят друг другу, указывая на одно и тоже, что это является потенциально разрушительной тенденцией, которая уже породила проблемы безопасности среди пилотов и бортпроводников. В своих замечаниях они кружатся вокруг одного суждения, что «однопилотная кабина» является вызовом к безопасности, а связанные риски намного перевешивают любые потенциальные выгоды. Главный тезис – технологии не способны заменить человеческий творческий потенциал и решение проблем в чрезвычайных ситуациях.

Противники внедрения SPO, отрицающиеся «уединение человека с искусственным интеллектом», наоборот, вопреки положительным результатам испытаний и оценкам тест-пилотов, заверяют о повышении рабочей нагрузки на единственного пилота, с потерей им уровня контроля, избыточностью кабины и о сложности справиться одному человеку с несколькими сценариями чрезвычайных ситуаций – является наиболее значительным риском. Другими словами, срабатывает самый простой и понятный инстинкт самосохранения человека: «всё неведомое нас пугает – бей или беги». – Ведь, так?!

Отработка теоретических знаний и реальной нагрузки в кабине пилотов, всё же не воспроизводиться в стимуляторах в полной мере. Учебные занятия также не совершенны т.к. не могут соответствовать реальным стрессовым ситуациям, испытываемых экипажем в самолёте.

На фоне «истерии из-за боязни летать одному», в н.в. опускается информация о росте ошибок пилотов в связи с массовой отменой международных авиаперелётов – частые ошибки в первые месяцы возвращения к работе после долгого перерыва. Например, лётный экипаж банально забыл включить второй двигатель или выпустить шасси, либо задал ошибочный курс. Лица, голосующие за недопущение «технологий полётов одному» не берут во внимание, что все негативные случаи раскрываются благодаря программе мониторинга, которая отслеживает угрозы безопасности, и с расширением функций бортовых платформ, программа могла бы тут же однозначно верно моментально отреагировать!

Оценка регулятора

В соответствии с действующими в мире законодательствами и правилами, на коммерческих рейсах в кабине должно быть не менее двух пилотов. В настоящее время с EASA, органом ЕС по регулированию полетов, обсуждаются два сценария:

  1. расширенные минимальные полёты экипажа;
  2. полёты с одним пилотом.

В первом случае, один из пилотов будет занимать кабину в некритических фазах полёта, например, когда во время круизный части другой пилотов может отдыхать. Затем пилоты будут сменять друг друга. Вероятно, такой сценарий будет использоваться во время сверхдальних рейсов.
В соответствии со вторым случаем, на борту будет находиться только один пилот, в том числе во время взлёта и посадки. При этом сценарии, самолёт будет иметь возможность самостоятельно летать в периоды, когда пилот находился вдали от кабины, например, во время перерывов на питание или туалет.

Связавшись с EURACTIV (Airbus), EASA заявила, что их новые концепции однопилотной кабины будут одобрены лишь в том случае, если они обеспечат эквивалентный или более высокую степень уровня безопасности, соответствующий действующему в настоящее время требованию о двух пилотах. Регулирующий орган определил несколько проблем, которые должны быть решены до того, как он даст зеленый свет. Они включают в себя решение ситуации, в которой пилот выведен из строя, проверку способности технологии управлять ошибками и исправлять их, а также устранение потенциальной усталости пилота.

Эволюция лётного экипажа

С самого начала воздушных перевозок современная роль пилота коммерческого воздушного судна распределялась на разных членах лётного экипажа, у каждого из которых были определенные обязанности и обязанности. Некоторые должности были заимствованы из морской терминологии, обозначающей командный состав на океанских кораблях. В начале эры воздушных путешествий типичный лётный экипаж включал: капитана, первого помощника, бортинженера и третьего офицера, который выполнял бы функции пилота-сменщика. В некоторых самолетах советской постройки лётный экипаж включал штурмана и радиста.

С течением времени в авиации развивались технологи, самолёты стали более быстрыми, безопасными и надёжными. Начиная с примитивных гироскопических автопилотов 1930-х годов и заканчивая современной системой управления полетом AFCS (Avionic Flight Control System) в Lockheed L1011 Tristar, рабочая нагрузка в кабине стала уменьшаться и численность лётного экипажа также начало сокращаться.

С появлением Boeing 737 в 1969 году должность бортинженера устарела, оставаясь только на широкофюзеляжных лайнерах. К 1980-м годам, с появлением Boeing 767 и Airbus A300, которые принесли цифровые технологии в кабину пилотов, роль бортинженера исчезла. Позже, с внедрением на Boeing 747 и Vickers VC-10 надежных навигационных систем упразднились роли штурмана и радиста. «И кто в этой эволюционной цепочке следующий на исчезновение?!»

Готовность отрасли

Примерно каждые 10-15 лет происходит эволюция функций, которые самолёты должны «выполнять самостоятельно», и вот, очередная отметка в эволюции автоматизации. Эволюция опирается на прогресс в области разработок систем на основе бортовых супер-компьютеров с новейшими многоядерными процессорами, мощность которых в 20 раз превышает мощность компьютеров установленных на обычном современном коммерческом авиалайнере.

Например, готовая платформа Perigon спроектирована как модульная, она позволяет авиакомпаниям добавлять функциональность аналогично приложениям на смартфонах. «Перегон» можно настраивать для различного применения, избегая дорогостоящей сертификации изготовленных на заказ систем. Благодаря своей модульности система имеет низким порог устаревания. Как использовать заложенный потенциал платформы авиакомпании решат сами, вот, несколько идей… Например, Perigon можно использовать для обнаружения нетрудоспособности, не только для определения того, что пилот «выведен из строя», но и для автоматического выбора аэропорта, связи с наземным управлением и самостоятельного выполнения захода на посадку и посадки. Это всего лишь одна функция, которая может быть реализована на такой мощной платформе.

Готовность людей

Операторы сами начинают требовать более расширенные функции своих систем автопилота, стремясь к автономности – это конечная цель, но это произойдёт когда-нибудь в будущем, а не прямо сейчас. Предстоит ещё многое сделать, включая область философии, прежде чем одиночные пилотные операции станут приемлемыми и для регулирующих органов и для авиакомпаний, и для пассажиров.

Вначале, потребуется остановить «информационную войну» между разработчиками и пользователями внедряемых технологий, ровно также, как и в ситуации с «модным ОРЗ» – в одном случае речь идёт об адаптации сознания, а в другом – организма человека.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.