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波音公司推出單人駕駛艙概念

傳統民航客機採用的雙人制駕駛艙。

波音公司擬在新一代797客機上採用單人制駕駛艙。

無人駕駛技術在降低民航客機研發/使用成本、改善飛行安全性、提高使用靈活性等方面均具有巨大潛力,因此歷來為各國航空工業界、航空公司乃至普通民眾所高度關注。作為當今世界民機製造業兩大巨頭之一的波音公司,在無人駕駛客機領域多年來投入大量人力、物力和財力,對民航客機無人駕駛相關技術進行了長期的研究測試,目前已經取得了重大進展。目前,波音公司正準備在無人駕駛客機技術完全實用化之前,首先在下一代客機上採用單人駕駛技術,由此可以作為民航客機最終實現無人駕駛之前的必要銜接和過渡,同時也可以為航空公司帶來經濟效益。

民航客機無人駕駛技術實用化面臨的主要障礙

隨著現代民機自動化程度的日益提高,其飛行全程的大部分時間內均可以在自動駕駛系統幫助下實現「無人駕駛」;即使是在需要飛行員參與的起飛/降落環節,隨著各種先進導航、輔助著陸技術的發展和應用,二者對人的依賴程度也在不斷降低。因此從理論上講,研製一種全程無人駕駛的民機在技術上是完全可行的。儘管這樣,根據波音公司及其他民機研製商、各國航空科研機構的研究評估結果,目前時代條件下客機無人駕駛技術要實現實用化,仍會面臨多方面的障礙,其中最具代表性的主要來自以下兩方面。

民航客機在飛行途中,難免會遇到一些意外、緊急情況,此時將需要無人駕駛系統能像經驗豐富的飛行員那樣,及時做出正確判斷和決策。從最大程度地確保客機安全出發,無人駕駛系統應當具備曾創造「哈德遜河奇蹟」的英雄機長切斯利·薩倫伯格那樣的能力,才能獲准投入使用。然而在目前乃至今後相當長時期內,無人駕駛系統的智能化程度能否達到這樣高的水平,外界普遍表示懷疑。

受傳統觀念和心理習慣影響,人們對於在二維平面內行駛的地面交通工具採用無人駕駛尚可接受(如無人駕駛汽車、地鐵),但對三維空間內高速飛行的飛機的態度則完全不同了,即使能有充分的證據表明無人駕駛客機安全性已經達到與傳統客機相當的水平,同時提供非常優惠的票價,旅客是否敢乘坐也將存在很大疑問。由此可以看出,今後客機無人駕駛技術即使完全實用化了,也難免會長期受到乘客抵制,很可能要經歷漫長的時期才能最終為人們所接受。

單人駕駛可作為客機實現無人駕駛之前的過渡

正是考慮到上述情況,波音公司決定在無人駕駛客機的發展道路上暫時「後退」一步,推出單人駕駛模式,並擬在其最新一代波音797客機上應用,希望以此作為民航客機實現完全無人駕駛之前的銜接和過渡。在此模式下,空中飛行的客機駕駛艙內將只有一名飛行員,他可以為機載無人駕駛系統提供備份和監控,尤其是負責飛行途中各種意外情況的處理。與此同時,在地面上還將另設一名「飛行員」,他有點類似目前無人機系統中的地面操作員,可以替機上的飛行員和無人駕駛系統分擔部分工作,並且可以一人同時監控多架飛機。

與傳統雙人制駕駛艙相比,單人制駕駛艙儘管只是將艙內人員減少了一人,其給航空公司帶來的直接和間接經濟效益仍是非常顯著的:一方面,考慮到飛行員的昂貴培訓和使用成本,客機駕駛艙內的飛行員數量減少一半後,航空公司每年節省的這方面費用將達到數百萬美元之多,世界範圍內各航空公司累計節省費用預計將高達150億美元;另一方面,在民航飛行員長期短缺的情況下,若將客機駕駛艙內的飛行員數量減為一人,將有助於緩解全球民用航空運輸業快速發展所帶來的對飛行員巨大需求,減輕飛行員培養方面的壓力。

從無人駕駛客機長遠發展的角度來看,通過「雙人制」「單人制」「無人制」這樣分階段、逐步減少飛行員數量,而不是從目前的「雙人制」直接、迅速地冒進到「無人制」,將可以起到「溫水煮青蛙」的效果,為最終乘坐完全無人駕駛的民航客機做好心理準備。

由於上述原因,儘管單人制駕駛艙不可避免地會存在種種缺點和不足,並且難免會受到飛行員群體的反對,但對世界各國航空工業界和航空公司仍具有相當的吸引力。

單人制駕駛艙的缺點和不足

與真正的無人駕駛客機相比,客機駕駛艙實行單人制的缺點也非常明顯。由於仍保留有駕駛艙,飛機在設計、製造、維護、保障等方面,與傳統客機相比並沒有質的變化,由此會使客機無人駕駛帶來的優點大部分被打折扣,甚至基本消失。更為嚴重的是,採用單人制駕駛艙後,還會給民航客機的安全性帶來一些明顯的不利影響,這可表現在兩方面。

一方面,在單人駕駛的工作模式下,各種與飛行員相關的人為事故誘因將會在一定程度上有所增加,進而會影響飛行安全。傳統的客機駕駛艙內保留兩名飛行員,他們可以作為一個小團隊,互相「備份」和「糾錯」,同時單個飛行員的工作強度也得以降低,避免在飛行途中過於疲勞,由此可以在相當程度上減少各種人為飛行事故誘因,而當客機採用單人制駕駛艙後,這樣的機制將不復存在。

另一方面,客機駕駛艙內如果只保留有一名飛行員,由於缺少監督和制約,飛行員被脅迫或主動實施的航空犯罪的可能性將會明顯增加,其帶來的負面影響也是不言而喻的。尤其值得指出的是,2015年3月24日德國之翼航空公司的一架空客A320客機由於副駕駛蓄意墜機,導致機上150人全部遇難的事件發生後,全球航空界紛紛提高民航客機駕駛艙安全管理強度,規定飛行途中駕駛艙內必須至少有2名機組成員,而單人駕駛模式顯然與此完全相悖。考慮到這樣的時代背景,民航客機貿然採用單人制駕駛艙,無疑顯得非常不合時宜,並且會面臨法律方面的巨大阻力。

綜合對比單人制駕駛艙的上述優缺點,至少在近期內,單人駕駛的民航客機要想在世界範圍內得到推廣應用,將會面臨不少障礙,尤其是難以獲得各國民航管理部門的批准。再加上波音737MAX客機2018年10月、2019年3月的兩場空難所引發的外界對波音飛機安全性能的擔憂,波音公司原來制定的2025年之前將單人駕駛民航客機投入使用的計劃,其進度肯定會大大延後。事實上,波音公司也對此有著清醒的認識,考慮將單人駕駛技術首先應用於商用貨機,並用「數十年」的時間來讓乘客確信它是安全的。至於比單人駕駛技術層次更高、安全性也更受質疑的無人駕駛客機,其應用年代無疑將會更加延後,按照法國泰雷茲公司的評估,這一目標很可能要到2040年才能實現。

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