撞機事故頻發，刺激美軍開發更先進系統進一步降低事故概率

美軍通過大量分析研究認為，空中相撞和CFIT事故的原因主要是由於飛行員的生理限制。一般而言，CFIT事故都是飛行員的飛行空間定向障礙導致，發生災難時飛行員由於注意力局限造成態勢感知（SA）喪失。注意力局限又是所有機組人員共同面對的問題，也是空中相撞的主要原因。相應地，美軍發展了能夠提醒飛行員面臨危險的機載系統，使機組人員提高注意力，重建態勢感知，及時操控飛機避免事故。

近幾十年來，美軍研發了多種型號的空中防撞系統，比如利用視覺原理的報警燈或平視顯示器（HUD），比如在HUD上顯示「拉起」（pull-up）、「注意地形」（terrain）的提示，或者是一個向上的箭頭。視覺提示之外，通常還伴有語音提示，提醒飛行員快速拉起飛機。但是，有觀點認為很多空難中黑匣子的錄音顯示，每次聽到pull up基本就宣告這架飛機死亡了，甚至是pull up 剛剛響起就結束飛行記錄了，等於告訴地面空管和周圍飛機，該飛機遇險失事，因此認為空中防撞提示是「雞肋」。不過，儘管有不同的觀點，這些提示系統還是整合到現代作戰飛機的航電系統，其中又包括低空告警（LAW）、接近地面告警（GPWS）、地形規避告警（TAWS）和地面防撞系統（GCAS）。低空告警系統相對簡單，其核心部件是雷達測高計，飛行員根據自己的特點選擇啟動告警的臨界海拔高度，以便及時操控飛機規避地形。地形規避告警和地面防撞系統更為複雜，核心部件是機載慣性制導系統，外加GPS導航系統和全局地形雷達系統（或是數字化地形海拔數據測算系統），提供一系列不同的告警提示，包括低空告警和平顯提示，為飛行員恢復態勢感知提供全方位的精確指示。但是，這些系統仍然需要飛行員輸入海拔臨界值，也就是還需要人為參與，半自動化的系統並不能完全解決人類注意力局限的問題。

圖註：F/A-18戰機

在「可控飛行撞地」預防上，美國同樣研發系統提醒機組，防止與附近的飛機相撞。空中交通防撞告警系統（TCAS）實時提供附近飛機的精確的航程、方位角、海拔信息，裝備該系統的飛機有一部海拔高度發射機應答器，向機組人員提供多種語音和視覺提示。但是，TCAS主要用來滿足民航的安全需求，美國海軍和海軍陸戰隊戰術飛機並沒有這樣的需求。毫無疑問，這些技術積累為美軍降低事故概率提供了可能。比如，F/A-18戰鬥機的地形規避告警系統，自從安裝以來就明顯降低了CFIT事故概率，但是事故仍在接連發生，這就刺激美軍開發更先進的系統，進一步降低事故概率。

飛行員做出有效反應一般分為三步，第一步是必須認識提示信息並做出正確反應，第二步是將正確的反應轉化為「運動反應」，最後還要將運動反應轉化成操控動作，比如操縱桿和油門，理論上需要230～250毫秒。在第一步中，可能會出現多個提示需要大腦反應，第二和第三步也需要飛行員精熟掌握飛機的所有操控動作，綜合因素影響之下，反應時間就會延長，受空間定向障礙影響，反應時間還會進一步增加。美軍的低空預警操作時間是750毫秒，「運動反應」時間要求為500毫秒，在這之內要能夠觸碰到所有盲區內的按鈕或操縱桿，因此對飛行員提出了極高的要求。即使以最短的250毫米計算，飛機在飛行員反應時間裡以480節、30度俯角的速度飛行（典型的俯衝轟炸模式），飛行高度就下降了30米，到飛機拉起時已經下降了90米。如果是2架戰鬥機以450節的速度飛行（典型的視距內狗斗模式），四分之一秒的時間就接近了106米，還是非常容易發生碰撞事故。

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