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技術在提醒飛行員注意潛在的飛機問題、引導他們穿越暴風雨天氣以及保護他們免受不守規矩或危險乘客的侵害方面發揮著重要作用。 然而,最近發生的德國之翼航空9525號航班的悲劇清楚地表明,無論技術多麼簡單或複雜,人為因素在決定航班是否安全著陸的可能性方面都至關重要。
意外確實會發生,但飛行仍然是一種極其安全的體驗。 透過一些衡量標準,2014年是現代航空旅行有記錄以來最安全的一年,這要歸功於導航、定位和其他關鍵系統的進步。 去年,全球噴氣式飛機事故率達到歷史最低水平——相當於每440萬次航班發生一次事故,根據國際航空運輸協會 (IATA) 的資料,該協會代表著250家航空公司,佔全球航空運輸量的84%。 這比2013年有所改善,當時平均每240萬次航班發生一次事故。
然而,2014年也發生了幾起備受矚目的空難,這表明,無論多麼安全,飛機仍然有可能墜毀——而事故原因很可能源於飛行員和飛機技術複雜性之間不可預測的相互作用。 三月份,馬來西亞航空公司370號航班及其機上239人神秘失蹤,在前往北京的途中,突顯了在偏遠地區跟蹤飛機能力方面的缺陷。 另有162人在12月份喪生,當時亞洲航空8501號航班在爪哇海墜毀。 殘骸已被找到,調查人員一直在調查一個有故障的機載飛行增強計算機可能在該災難中發揮的作用。
在9525號航班事件中,為了防禦類似9/11事件對駕駛艙機組人員的襲擊而安裝的加固門阻止了德國之翼的飛行員阻止據信是空客A320的蓄意墜毀。 飛行員似乎無力從鎖在駕駛艙內並阻止任何人進入的副駕駛手中重新控制飛機——是否有可能存在某種其他技術進步,能夠允許地面控制人員Override機載系統並將飛機引導至安全地帶? 幾家航空公司的初步反應是低技術的,釋出了新的政策,要求駕駛艙內始終至少有兩名機組人員。
但其他觀察家想知道是否可能有其他解決方案正在醞釀之中。 正如軍用無人機近年來所展示的那樣,遠端控制長途飛行的大型飛機的能力確實存在。 然而,安全科學教授兼安柏瑞德航空大學羅伯遜飛機事故調查實驗室主任比爾·瓦爾多克表示,僅僅先進技術的存在並不能保證飛行安全,特別是當處理該技術的人員不能被信任正確使用它時。《大眾科學》 最近採訪了瓦爾多克,討論了讓乘客和機組人員安全地從A點到達B點的諸多因素,以及平衡日益增長的飛機自動化與良好的飛行技能和本能的需求。
[以下是採訪的編輯稿。]
關於德國之翼墜機事件的潛在原因和影響,已經有很多文章報道。 在德國之翼悲劇中,最突出的最重要問題是什麼?
媒體似乎不願追究的一個領域是信任問題。 航空公司飛行員與客輪上的船長和船員負有完全相同的道德和倫理責任——那就是乘客的安全。 當您爬進那個鋁製管子時,您就將自己的生命託付給了這些飛行員。 而在這種情況下,這種信任已被完全破壞。
2014年,空難數量下降,而與空難相關的死亡人數卻激增。 這是一種異常現象還是航空旅行中某種更大問題的跡象?
總體趨勢是全球安全狀況有所改善,但仍然沒有真正達到應有的水平。 我們仍然面臨飛行員和自動化方面的問題。 駕駛飛機時,絕對優先事項是駕駛飛機。 如果您看一下法國航空447號航班的記錄,他們實際上有三分半鐘的時間來穩定飛機,但駕駛艙內沒有人意識到失速警告正在響起,即使它響了76次,這絕對令人震驚。 您可以在[飛行記錄儀]的背景中聽到它。 在整個下降過程中,副駕駛一直將左側操縱桿完全向後拉。 他實際上是在物理上控制飛機,但他一直將其保持在機頭向上深度失速狀態,但沒有人意識到。 在我看來,這是飛行技術的失敗。 隨著更多自動化飛機的引入,我們已經看到更多這類問題開始出現。
為什麼自動化程度的提高會產生更多問題?
您信任自動化。 當它正常工作時,一切都很好。 當出現故障時,很多時候故障本身可能是微妙的,機組人員開始專注於問題是什麼,而忘記了駕駛飛機。 這在幾起事故中都是如此。 航空心理學人士稱之為“自動化自滿”,這使我們對某些情況的反應遲緩。 除了法國航空447號航班外,另一個例子是2007年在巴西聖保羅發生的巴西天馬航空JJ3054號航班事故——南美歷史上最嚴重的空難。 他們在晚上在雨中降落,他們降落的機場跑道相對較短,只有[1,920公里]。 他們當時正在進行自動駕駛進近,因此自動駕駛儀正在做所有事情。 飛行員唯一要做的就是在著陸時將推力手柄拉到後方位置,以便啟動反推力裝置。 當您移動這架飛機[空客A320]上的推力手柄時,您實際上並沒有做任何其他事情,只是告訴計算機“我想要這個推力設定”。 到目前為止,一切都很好。
當他們這樣做時,他們只將左側手柄向後拉——他們將右側手柄保持在全前進位置。 在這架特定的飛機上,右側反推力裝置已被停用,因為它無法正常工作,並且飛行員認為他們不需要將右側手柄向後拉[因為在自動駕駛儀上時,發動機的實際推力功率不受油門位置控制,而是受計算機控制]。 然而,飛機的系統識別出它處於配置錯誤狀態,並關閉了自動油門。 右側發動機進入起飛功率,而左側發動機處於反向推力狀態。 他們甚至在跑道的一半距離處才注意到這一點。 他們在控制飛機方面遇到了越來越多的問題,並且他們沒有減速——他們實際上正在加速。 他們以95節[約每小時175公里]的速度衝出跑道末端,最終卡在了一棟維修大樓裡。 [機上所有187人遇難。] 因為他們太習慣於不必擔心那些推力手柄,所以他們只是懶得將右側手柄拉回,因為他們知道反推力裝置不起作用。
商業航空飛行在多大程度上可以或應該自動化?
趨勢是自動化程度越高,航空公司就越向飛行員施壓,要求他們使用自動化,因為它更高效、成本更低且燃油消耗更少。 結果是您的基本飛行技術——使您能夠手動駕駛飛機的操縱桿和方向舵技能——開始退化,除非您自願在模擬器或以其他方式進行練習。 考慮與法國航空447號航班相反的極端情況,即澳洲航空32號航班緊急事件。 那是一架空客A380,其二號發動機在飛行中爆炸,損壞了飛機的部分部件。 故障警告[計算機]開始載入與飛機維修相關的頁面,以響應損壞。 如果您只關注一個故障,那很好。 但在這種情況下,機組人員突然有39或40個故障頁面載入到他們的計算機上。 您如何處理這種情況? 如果您嘗試這樣做,您將會不堪重負。
幸運的是,機長有第二組機組人員在機上,他們進行了討論,並決定關閉自動化系統並手動飛行。 他們設法在新加坡安全降落了飛機。 這是一個飛行技術的絕佳例子,另一個例子是飛行員切斯利·薩倫伯格將全美航空1549號航班迫降在哈德遜河上[在發動機被鳥擊失效後]。 這些飛行員的共同點是他們都是年長的飛行員,他們在所有這些新技術剛剛開發出來[之前]就學會了飛行。
是什麼阻止了商業飛機的遠端控制部署?
[中斷]
即使在最先進的飛機中,某些領域也存在[網路安全]漏洞。 這很大程度上與為乘客安裝的非常複雜的娛樂系統有關,這些系統並未與其他飛機系統完全隔離。 這是許多飛機的一個弱點,駭客可能會透過那裡入侵。 最令人擔憂的是擔心壞人可能會遠端控制飛機。 如果發生這種情況,我們就遇到了真正的問題。
除了網路安全之外,商業客機從地面遠端飛行是否存在其他技術障礙?
要做到這一點,您需要能夠從開始到結束跟蹤航班。 自GPS開發以來,我們已經具備在全球範圍內跟蹤飛機多年的能力。 我們沒有在商業客機上安裝這種跟蹤技術的原因是,安裝所有裝置都需要基礎設施成本。 全世界任何時候都有7,000到10,000架飛機在飛行。 這需要大量的衛星跟蹤,但能力是存在的。
緊急定位發射器 (ELT) 是另一種跟蹤技術,但商業航空公司並未充分利用它。 406 MHz ELT向SARSAT [搜救衛星輔助跟蹤]系統廣播訊號,該系統覆蓋全球大部分地區。 它不僅告訴您飛機的經緯度,還告訴您飛機的高度。 大多數大型商業客機都不需要攜帶ELT——這是一個成本問題。 在我看來,這是系統中的一個漏洞。 馬航MH370證明了商業客機可能會消失。
您對所謂的“廉價”航空公司,如德國之翼和亞洲航空,有任何特別的安全擔憂嗎?
這取決於航空公司及其合作伙伴。 一些支線航空公司做得很好。 我乘坐他們的航班不會有任何顧慮。 這因航空公司而異。 從理論上講,飛機的大小和運營型別應該決定最低安全要求——包括飛機裝置和飛行員培訓。 我有點驚訝德國之翼的副駕駛只有600多個小時的飛行時間。 在美國,大多數大型航空公司都希望飛行員有1,500小時的飛行時間,儘管這可能是一個供需問題。 如果飛行員不夠,航空公司必須決定是否要降低經驗要求。
有哪些更有希望的技術可以提高飛機安全性?
其中之一我們已經討論過了,那就是使用安裝在飛機上的GPS在全球範圍內跟蹤飛機的能力。 這樣我們就知道它們在哪裡。 我希望看到的另一種技術是為了改善我們剛剛在德國之翼事件中看到的情況,即將飛行記錄儀資訊直接資料流傳輸到地面。 對此一直存在很大阻力,因為這樣做非常昂貴。 然而,法國航空公司花費了兩年時間和2000萬歐元才找到那次航班的兩個記錄儀。 但如果我們沒有找到它們,我們就不會知道那次航班期間發生了什麼。 事實證明,這是一個非常簡單的飛行技術錯誤。
是什麼讓它如此昂貴?
頻寬和裝置都很昂貴,因為您必須構建基礎設施。 飛機上的基礎設施本質上是一個互動式應答器系統。 在您考慮到任何時候空中都有大量飛機之前,這不一定那麼昂貴。 您必須能夠下載資訊並知道它來自哪裡。 然後就出現了誰將為所有這些技術付費的問題。 航空公司已經在抱怨這個問題,理由是飛機墜毀的次數不夠多。