Denokan (пилот-инструктор одной крупнейшей авиакомпании в России): Довольно часто на авиационных и не очень форумах и сайтах поднимается вопрос о том, насколько современному гражданскому самолету необходим пилот. Мол, при современном уровне автоматики – чем они там занимаются, если за них все делает автопилот?
Ни один разговор не обходится без упоминания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), и как апогей – полет Бурана.
“Вас мучает этот вопрос, Вы хотите поговорить об этом”?
Что ж, давайте поговорим.
Что такое автопилот?
Самый лучший автопилот из тех, что я когда-либо видел, показан в американской комедии “Аэроплан”.
Однако и в том фильме он нечаянно вышел из строя, и, если бы не героический неудачник, хеппи энд бы не получился. Хотя, там же была еще и стюардесса… Ну, в любом случае, был человек.
Собственно говоря, многие пилоты потому и не вступают в спор с далекими от авиации людьми, что знают, как иной раз ведет себя самая современная техника. Я же спорить не буду, просто расскажу, а далее вы там хоть подеритесь) Шутка.
Наши автопилоты представляют себя смесь металла, пластика, стекла, лампочек, кнопочек, крутилок и проводочков. И переключателей. Совсем ничего человеческого.
Пилот управляет автопилотом (уже в этой фразе скрыт сакраментальный смысл) через пульты. На фото ниже – кабина тренажера не самого современного самолета B737CL, но реально, в этом плане нет глобальных отличий между ним, созданным в 80-х годах прошлого столетия и В787, впервые поднявшемся в небо несколько лет назад.
Основной пульт управления автоматикой в целом и автопилотом в частности (МСР) можно разглядеть почти посередине фотографии. Каждая кнопочка на нем отвечает за включение какого-то из режимов автопилота, а четыре кнопки справа (A/P ENGAGE A – B) отвечают, собственно говоря, за включение автопилота. К слову, при той конфигурации органов управления автопилотом, что зафиксирована на фотографии, автопилот не включится. Пусть знатоки ответят почему.
Циферки в окошках означают данные, которые необходимы для того или иного режима работы автопилота. Например, в окошке ALTITUDE можно разглядеть 3500 – это означает, что если после взлета мы включим автопилот и установим какой-нибудь режим набора, то самолет займет высоту 3500 футов и будет тупо на ней лететь, пока пилот не установит новое значение высоты и… снова не включит какой-нибудь режим набора.
Сам по себе автопилот высоту не поменяет и в набор не перейдет.
Более того. Пилот может выбрать высоту, к примеру, 10 000 футов, однако, включить не тот режим автопилота, и самолет послушно полетит вниз вплоть до столкновения с землей.
Аналогично, если впереди по курсу, заданному пилотом в окошке HEADING будет стоять гора, то самолет так и полетит в гору и обязательно в нее врежется, если пилот не предпримет какие-либо действия.
Да, стоит еще отметить то, что автопилот современного самолета работает в паре с автоматом тяги – это еще один набор железяк и проводочков, который отвечает за автоматическое изменение режима двигателей, то есть, тяги. На фото выше на МСР слева можно разглядеть небольшой переключатель с надписью A/T ARM/OFF, он отвечает за включение автомата тяги в режим готовности к использованию. Однако, иногда им приходится работать не в паре (например, если автомат тяги неисправен), что накладывает значительные ограничения на автопилот, т.к. многие режимы автопилота требуют изменения тяги. Например – автопилоту нужно снижаться, но тяга, установленная на взлетным режим этого тупо сделать не даст.
На фото ниже можно увидеть панель управления FMS – системой управления полетом (flight management system). Через данную панель можно забить кое-какие полезные данные, с помощью которых автоматика будет знать о том, по какому маршруту сегодня летит самолет, о том, какие значения тяги и скорости будут оптимальными именно сегодня.
После взлета пилот может включить (либо он включается автоматически) режим автопилота, в котором самолет будет лететь по командам, получаемым из этой системы. Однако, как я уже говорил выше, если упрется в высоту 3500, установленную в окошке МСР, то выше он не полетит, пока пилот не изменит это значение.
Самым главным ограничением современных программных систем (а автопилот является ничем иным, как железякой, набитой алгоритмами) является неспособность принимать нестандартные решения, которые зависят от конкретной ситуации.
Сами по себе алгоритмы управления самолетом совсем не сложные, поэтому автопилоты на самолетах стали появляться еще в 1912 году, а в 30-х стали получать широкое распространение.
Более чем уверен, что уже тогда начались разговоры о том, что профессия “пилот” скоро себя изживет, как и профессия “кучер”. Через много лет Анатолий Маркуша в одной из своих книг пересказывал подслушанный им разговор одной девушки, высказывающей претензии своему молодому человеку в том, что ему надо искать другую профессию, мол, скоро пилоты станут не нужны.
С тех пор еще лет 40 прошло, и данная тема – принятие решений в нестандартных ситуациях создателями новейших самолетов так и не побеждена.
Да, многие авиационные профессии канули в Лету – бортинженер, который заведовал “хозяйством”, штурман, который обеспечивал навигацию, радист – который вел связь… Их заменили умными системами, это бесспорно. Правда, одновременно к этому повысились требования к подготовке… а в некоторых ситуациях и нагрузка на оставшихся в кабине двух (!) пилотов. Теперь им приходится не только справляться с кучей систем (путь и максимально автоматизированными), но и иметь много знаний в голове, которые раньше ими в полете обычно не применялись (и со временем выветривались), т.к. в кабине сидели узкие специалисты по этим направлениям.
Да, некоторые БПЛА летают автономно (а некоторые – управляются операторами с земли), да и Буран успешно сделал один (!) полет в автоматическом режиме без пилота на борту. Но это именно те алгоритмы, программирование которых возможно уже очень и очень давно.
Любой интересующийся программист ради спортивного интереса может придумать дополнение к Microsoft Flight Simulator и сажать свои Бураны хоть в Завьяловке, а потом идти на авиационный форум и насмехаться над профессией “водитель самолета”.
Но вот я, “водитель самолета”, имея понимание о ситуациях, которые возникают в небе, для которых требуется постоянное принятие решений, не решусь сесть в самолет, мозгом которого является не человек, а программа Autopilot v.10.01, в которой исправлены ошибки программирования, выявленные в предыдущих десяти катастрофах.
Например, на сегодня, несмотря на практическую возможность такой режим создать, самолеты не взлетают автоматически. И это при том, что уже очень давно освоены автоматическое приземление и автоматический пробег после него. Почему?
Еще Михаил Громов говорил “Взлет опасен, полет прекрасен, посадка трудна”
. Истина. Взлет проще, чем посадка, однако, если что-то случается на взлете, счет идет иногда на доли секунд. За это время пилоту нужно принять решение – прекращать взлет или продолжать. Более того, в зависимости от факторов, по одной и той же причине в один день взлет лучше прекратить, а в другой – лучше продолжить. Пока пилот думает, тяжеленный самолет, имеющий огромный запас топлива, стремительно ускоряется, а полоса стремительно уменьшается. Отказы могут быть разнообразнейшими (увы, но техника все еще отказывает) и не всегда отказ сводится к банальной неисправности двигателя. Да и отказы двигателя тоже могут быть разными.
То есть, от программиста, который захочет убрать человека из контура управления самолетом и контура принятия решений, потребуется написать кучу алгоритмов по действиям в различного рода нештатных ситуациях. И после каждого неучтенного случая выпускать новую версию прошивки.
В настоящее время “неучтенные случаи” решаются тем, что в кабине находится человек, который матюкнется (или промолчит, в зависимости от выдержки), но справится с ситуацией и вернет самолет на землю.
И в большинстве случаев досужие обыватели о таких случаях просто не знают, ведь в прессе не все сообщается.
Ни одной инструкцией не предусмотрена подобная оплошность – оставить кусок троса аварийного покидания за бортом самолета. Что бы делал Autopilot v.10.01 в таком случае, как бы он узнал о том, что у него скоро нафиг разобьет окно? Никак. Он продолжал бы набор 11 км высоты, и вот когда там разбилось бы окно, по заложенной программе предпринял бы аварийное снижение с выбрасыванием масок… да только пассажирам они бы уже не очень помогли.
Что сделали пилоты? Во-первых, достаточно рано получили информацию о просходящем. Во-вторых, несмотря на невыявленную природу явления, поняли, чем данная нестандартная ситуация может закончится и приняли единственное верное решение – снизиться и вернуться на аэродром вылета.
И это лишь ОДНА из ситуаций, случившейся в карьере лишь ДВУХ пилотов (меня и второго пилота). А пилотов тысячи, а ситуаций сотни тысяч.
Некоторые “домохозяины” оппонируют цифрами, мол, человек – слабое звено, согласно статистике 80% всех катастроф произошли по вине человеческого фактора.
Все верно. Техника стала настолько надежной, что в большинстве случаев отказывает человек. Однако, я еще раз напомню, что досужие “домохозяины” просто не задумываются, что многие полеты, в которых произошел отказ техники, закончились благополучно лишь потому, что в кабине сидел человеческий фактор.
Уверяю, если убрать из кабины пилотов, то доля человеческого фактора увеличиться ЕЩЕ больше, но только в этом случае под человеческим фактором будет пониматься ошибка программирования.
Далее, в самолете может весь полет все работать очень хорошо, однако… может работать не очень хорошо на земле. Чтобы самолет долетел до аэродрома и приземлился там, созданы еще целая куча систем, которые что?… Правильно, иногда отказывают. И в этом случае пилот “просыпается” и делает свою работу.
Банальное принятие решений при обходе гроз. Вот, к примеру, мой полет в Геную, я назвал его “рейсом жестянщика”http://denokan.livejournal.com/66370.htm l
И это только три рейса. А их в сотни раз больше только у одного отдельно взятого пилота.
Грозы на радаре выглядит по-разному, и не всегда одно решение по обходу будет таким же хорошим для другого случая. А уж когда эта гроза находится в районе аэродрома… А если этот аэродром – горный? Приходится думать и принимать решения…
Если в самолет попадет молния, или он схватит разряд статики, то люди от этого попадания не погибнут, а вот системы могут непредсказуемо выйти из строя. И случаи были, которые закончили хорошо лишь потому, что в кабине сидели пилоты.
Стоит добавить еще ко всему вышесказанному, что далеко не во всех аэропортах сегодня самолет может выполнить автоматическую посадку. Для нее нужны довольно-таки тепличные условия по сравнению с теми, в которых совершить посадку может пилот. Конечно, это вопрос программирования алгоритмов, но задача достаточно непростая, чтобы обеспечить равную надежность.
Конечно, если поскупиться надежностью, то давно уже можно на линии выпустить самолеты без пилотов-операторов.
Главной причиной того, почему до сих пор на гражданские линии не вышли самолеты без пилотов, является эта самая НАДЕЖНОСТЬ. Для нужд военных или грузоотправителей надежность может быть не такой высокой, чем для перевозки людей по воздуху.
Конечно же, степень автоматизации будет расти. Это тоже определяет надежность системы “Экипаж-воздушное судно”. Конечно же, будут продолжаться поиски лучших решений для того, чтобы самолеты надежно летали без участия человека. Правда, полностью исключить участие человека из полета можно будет лишь тогда, когда будет изобретен искусственный интеллект, не уступающий интеллекту подготовленного человека. Проблема принятия решений в нестандартных ситуаций никуда не денется. Самолет не автомобиль, чтобы в нестандартной ситуации просто тупо остановиться на обочине.
Одним из вариантов является управление самолетом оператором с земли. То есть, оператор на земле контролирует полет одного или нескольких самолетов, принимая решения в нестандартных ситуациях. Если происходит что-то, что он решить с земли не в состоянии, он остается живым… А пассажиры гибнут. Потом появляется следующая версия программного обеспечения.
Так что давайте направим свои усилия не на обсуждение профессии пилот (каждое такое обсуждение рано или поздно переходит в тему “за что пилоты получают ТАААКие деньги?”, а сконцентрируем усилие на созидание по своей прямой специальности.
Что ж, буквально пара “счастливых спасений” самолета и людей в нем находившихся.
Небольшой текст из Википедии:
Борт OO-DLL вылетел из Международного аэропорта «Багдад» в 18:30 UTC и взял курс на Бахрейн. После взлёта самолёт набрал высоту 8000 футов (2450 метров), когда внезапно раздался взрыв ракеты, выпущенной из ПЗРК «Стрела-3». Взрывом было повреждено левое крыло, началась утечка топлива из левых крыльевых баков, также была повреждена механизация, что способствовало возрастанию сопротивления и падению подъемной силы. Также стремительно начало падать давление во всех трёх гидросистемах и вскоре произошел полный их отказ.
Как и на рейсе 232 United Airlines, который также потерял гидравлику, экипаж борта OO-DLL мог управлять самолётом только тягой двигателей. Бортинженер вручную выпустил шасси.
После 10 минут экспериментов над поврежденным самолётом экипаж запросил экстренную аварийную посадку в аэропорту Багдада и начал снижаться, выполняя плавный правый разворот.
Так как из поврежденного крыла началась утечка топлива, нужно было контролировать уровень топлива в баке, бортинженер начал перекачку топлива из правого в левый крыльевой бак, для предотвращения отказа левого двигателя, который бы неминуемо привёл к катастрофе.
КВС и второй пилот приняли решение садиться на взлетную полосу №33R.
На высоте 400 футов (120 метров) усилилась турбулентность, которая раскачивала поврежденный Airbus A300. Касание самолета с ВПП произошло со смещением от осевой линии, пилоты мгновенно активировали реверсы тяги, но самолёт сошел с полосы и помчался по грунту, оставляя за собой шлейф песка и пыли. Окончательно самолёт остановился примерно через 1000 метров, при этом никто не пострадал.
В другом источнике я читал, что на этом приключения не кончились, самолет остановился на минном поле. Но все остались живы, и это главное. Через пару недель пилоты снова летали, а бортинженер решил, что данный полет является хорошим апогеем карьеры и перешел на наземную работу в DHL.
При преподавании CRM данный полет рассматривается как яркий пример замечательного взаимодействия в экипаже, которые грамотно сумелли распорядится небольшими ресурсами, и сумели вернуть самолет на землю.
Следующий пример еще более показателен.
Знаменитая “посадка на Гудзон”
Рейс AWE1549 вылетел из Нью-Йорка в 15:24 EST (20:24 UTC). Спустя 90 секунд после взлёта речевой самописец зафиксировал замечание командира экипажа относительно попадания птиц. Спустя ещё секунду зафиксированы звуки ударов и быстрое угасание звука обоих двигателей.
Самолёт успел набрать высоту 3200 футов (975 метров). КВС подал сигнал бедствия и сообщил диспетчеру о столкновении самолёта со стаей птиц, в результате которого были выведены из строя оба двигателя. Потеря тяги обоих двигателей была подтверждена предварительным анализом записей бортовых самописцев.
Пилотам удалось развернуть самолёт, взлетавший на север, на юг, спланировать над Гудзоном, не задев мост Джорджа Вашингтона, и приводнить лайнер напротив 48-й улицы Манхэттена, при этом не разрушив тяжёлый заправленный самолёт. Окончательно он остановился напротив 42-й улицы. Всего самолёт пробыл в воздухе около трёх минут.
После приводнения самолет остался на поверхности воды, и пассажиры через оба аварийных выхода вышли на плоскости крыльев. Все находившиеся на борту пассажиры были спасены паромами и катерами, подошедшими через несколько минут к аварийному воздушному судну (рядом с местом приводнения находится одна из паромных переправ между Манхэттеном и Нью-Джерси).
78 человек получили медицинскую помощь по поводу незначительных травм и переохлаждения (температура воды была достаточно низкой, разные СМИ приводят цифры от «около нуля» до порой отрицательной температуры воды).
Эти ребята вообще отработали так, как будто каждый день только и делали, что сажали самолет, полный топлива и пассажиров, без двигателей на воду Гудзона. Сама по себе посадка на воду очень сложна, тем более на реку с мостами и насыщенным движением.
Взаимодействие экипажа и диспетчера в данной ситуации является ярким примером того, как надо работать в казалось бы, 100% безвыходной ситуации. Вот, собственно и все, что я хотел сказать…
Если перечислять все случаи “счастливых спасений”, менее громких, на это уйдет очень много времени.
Автопилоты расслабляют лётчиков гражданской авиации, жалуются в профильном американском федеральном управлении. Не пора ли отказаться от бездумной опоры на железного друга?
Первые опыты полёта и посадки "под колпаком" проводились в 1930-х. С тех пор автопилоты продвинулись чрезвычайно далеко, и часто, если метеоусловия позволяют, полёт и вовсе можно целиком переложить на их плечи. Откуда, собственно говоря, и технология автономных БПЛА, буйно расцветшая в последние десятилетия.
Однако есть проблема: самолётами управляют не только компьютеры, но и пилоты. Почему это происходит? Воздух не земля: если машины двигаются в основном вдоль дорог, оснащённых знаками и прочими ПДД, то полёты даже самой обычной гражданской авиации иной раз напоминают езду по бездорожью, одновременно по грязи и снегу. Только вот непролазная грязь, снег (грозовой фронт и иные погодные чудеса) и прочее "отсутствие дорог" могут возникнуть в любой момент и на любом участке маршрута. Отдельную строку в этот стон вносят аэропорты.
Для взаимодействия со столь сложными и непредсказуемыми факторами, как грозы, авиадиспетчеры и прочее, компьютеры делать пока никто не умеет, что заставляет всегда держать на борту пассажирского авиалайнера человека.
В то же время в большинстве простых условий автопилот его легко подменяет, что... заставляет человека расслабляться. Федеральное управление гражданской авиации США выпустило недавно доклад, часть которого попала в прессу.
И из него следует, что по итогам 9 тысяч недавних полётов, по которым имелась подробная информация о происходящем в кабинах пилотов, многие из них "с большой неохотой вмешиваются" в работу автоматизированных систем управления летательным аппаратом. Ещё более сдержанно они относятся к отключению автопилотов и переходу на ручное управление в опасных ситуациях.
Помимо нехватки собственного опыта управления вручную, отмечает доклад, в этом виновата плохая подготовка лётного состава: при его обучении именно таким компонентам программы часто уделяется недостаточно внимания. Не лучше и последствия того, казалось бы, позитивного факта, что системы автоматизированного управления полётами быстро развиваются: знания пилотов о них пополняются не столь быстро, что может привести к неполному пониманию человеком всех возможностей и особенностей той системы, которой он управляет.
Особенно тревожит то, что часто, не успев вовремя перевести управление самолётом в ручной режим, лётчики допускают потерю скорости ниже порога сваливания, то есть, по сути, позволяют свои судам летать слишком медленно. Результаты очевидны: такие самолёты падают. На землю.
Системы, отвечающие за автоматическое поддержание оптимального угла, под которым крыло встречается с набегающим потоком, иногда создают условия, когда пилот, не имеющий должных навыков, просто не может адекватно выдерживать этот угол, если устройство по каким-то причинам не срабатывает.
Многие положения доклада трудно назвать новыми. Скажем, в катастрофе над Боденским озером винили Систему предупреждения столкновения самолётов в воздухе (TCAS). Потом выяснилось, что в действительности ошибся диспетчер, а пилоты послушались его, а не TCAS, но кто бы ни был виноват в катастрофах - автоматика или неумение работать с ней, - меры по улучшению взаимодействия пилотов с постоянно меняющимся системами автоматизированного управления жизненно необходимы.
Отдельного упоминания заслуживает ошибка "Я думал, что она работает". В нынешнем июле пилоты рейса Asiana Airlines, находясь над Сан-Франциско (США), думали, что автомат тяги запрограммирован на поддержание скорости 254 км/ч, в то время как просто забыли его включить. В итоге за газом никто не следил, и скорость упала до такой, когда самолёт влетел в землю.
Есть ли выход изо всех этих "забыл включить", "не отреагировал на подсказки TCAS", "не следил за тягой/высотой/скоростью"? Вновь переходить на ручное управление глупо.
"Продвинутая автоматика сделала полёты значительно безопаснее, так что мы не должны выплёскивать с водой и ребёнка", - считает Мэри Каммингс, экс-пилот авиации ВМС США, а ныне просто разработчик систем автоматизации полётов.
Любой, кто припомнит частоту катастроф в авиации полувековой давности, согласится: погибнуть в авиарейсе после массового внедрения автопилотов (а именно они управляют самолетом 95% времени) стало несравнимо труднее, чем на земле. Достаточно сказать, что нынешнее число погибших по этой причине находится на уровне показателей 1940-х годов, когда летавших людей было на порядки меньше.
Во многом впечатление о некоей особой аварийности авиатранспорта - это следствие "эффекта Гинденбурга": фактически выживаемость пассажиров дирижаблей в 30-е была выше, чем у пассажиров ЛА тяжелее воздуха.
Однако крупные размеры воздушных кораблей вели к тому, что даже одна авария производила исключительное впечатление на публику (газеты, "шок, видео"), создав в итоге мнение о дирижаблях как об опасном транспорте. Сегодня самолёты достигли вместимости дирижаблей прошлого, из-за чего общественность снова нервничает. Ну и, конечно, растёт интенсивность пассажирских авиаперевозок, что автоматически увеличивает вероятность гибели в воздухе.
Совершенно бесполезно винить людей в том, что они боятся самолётов, "от которых" в среднем гибнет менее 1200 человек в год, при этом добровольно доверяя свои жизни личным автомобилям, убивающим в тот же срок 1,2 млн человек. Общественное мнение в принципе не поддаётся рациональным аргументам, так что в воздухе может гибнуть хоть в тысячу, хоть в миллион раз меньше, чем на дорогах, - и это всё равно никого не убедит.
Но что же делать с самими перевозками, каким должно быть основное направление усилий по повышению их безопасности? Та же Каммингс категорична: только работа над автоматикой и пилотами способна улучшить ситуацию.
"Программы тренировки пилотов могут быть улучшены. Но, возможно, самым большим практическим шагом будет повышение надёжности самих автоматических систем", - уточняет она.
Судя по динамике их развития в последние полвека, это, вероятно, действительно самое лучшее, что мы можем сделать для безопасности полётов.
Подготовлено по материалам NewScientist.
Довольно часто на авиационных и не очень форумах и сайтах поднимается вопрос о том, насколько современному гражданскому самолету необходим пилот. Мол, при современном уровне автоматики - чем они там занимаются, если за них все делает автопилот?
Ни один разговор не обходится без упоминания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), и как апогей - полет Бурана.
"Вас мучает этот вопрос, Вы хотите поговорить об этом"?
Что ж, давайте поговорим.
--==(о)==--
Что такое автопилот?
Самый лучший автопилот из тех, что я когда-либо видел, показан в американской комедии "Аэроплан".
Однако и в том фильме он нечаянно вышел из строя, и, если бы не героический неудачник, хеппи энд бы не получился. Хотя, там же была еще и стюардесса... Ну, в любом случае, был человек.
Собственно говоря, многие пилоты потому и не вступают в спор с далекими от авиации людьми, что знают, как иной раз ведет себя самая современная техника. Я же спорить не буду, просто расскажу, а далее вы там хоть подеритесь) Шутка.
Наши автопилоты представляют себя смесь металла, пластика, стекла, лампочек, кнопочек, крутилок и проводочков. И переключателей. Совсем ничего человеческого.
Пилот управляет автопилотом (уже в этой фразе скрыт сакраментальный смысл) через пульты. На фото ниже - кабина тренажера не самого современного самолета B737CL, но реально, в этом плане нет глобальных отличий между ним, созданным в 80-х годах прошлого столетия и В787, впервые поднявшемся в небо несколько лет назад.
Основной пульт управления автоматикой в целом и автопилотом в частности (МСР) можно разглядеть почти посередине фотографии. Каждая кнопочка на нем отвечает за включение какого-то из режимов автопилота, а четыре кнопки справа (A/P ENGAGE A - B) отвечают, собственно говоря, за включение автопилота. К слову, при той конфигурации органов управления автопилотом, что зафиксирована на фотографии, автопилот не включится. Пусть знатоки ответят почему.
Циферки в окошках означают данные, которые необходимы для того или иного режима работы автопилота. Например, в окошке ALTITUDE можно разглядеть 3500 - это означает, что если после взлета мы включим автопилот и установим какой-нибудь режим набора, то самолет займет высоту 3500 футов и будет тупо на ней лететь, пока пилот не установит новое значение высоты и... снова не включит какой-нибудь режим набора.
Сам по себе автопилот высоту не поменяет и в набор не перейдет.
Более того. Пилот может выбрать высоту, к примеру, 10 000 футов, однако, включить не тот режим автопилота, и самолет послушно полетит вниз вплоть до столкновения с землей.
Аналогично, если впереди по курсу, заданному пилотом в окошке HEADING будет стоять гора, то самолет так и полетит в гору и обязательно в нее врежется, если пилот не предпримет какие-либо действия.
Да, стоит еще отметить то, что автопилот современного самолета работает в паре с автоматом тяги - это еще один набор железяк и проводочков, который отвечает за автоматическое изменение режима двигателей, то есть, тяги. На фото выше на МСР слева можно разглядеть небольшой переключатель с надписью A/T ARM/OFF, он отвечает за включение автомата тяги в режим готовности к использованию. Однако, иногда им приходится работать не в паре (например, если автомат тяги неисправен), что накладывает значительные ограничения на автопилот, т.к. многие режимы автопилота требуют изменения тяги. Например - автопилоту нужно снижаться, но тяга, установленная на взлетным режим этого тупо сделать не даст.
На фото ниже можно увидеть панель управления FMS - системой управления полетом (flight management system). Через данную панель можно забить кое-какие полезные данные, с помощью которых автоматика будет знать о том, по какому маршруту сегодня летит самолет, о том, какие значения тяги и скорости будут оптимальными именно сегодня.
После взлета пилот может включить (либо он включается автоматически) режим автопилота, в котором самолет будет лететь по командам, получаемым из этой системы. Однако, как я уже говорил выше, если упрется в высоту 3500, установленную в окошке МСР, то выше он не полетит, пока пилот не изменит это значение.
--==(о)==--
Самым главным ограничением современных программных систем (а автопилот является ничем иным, как железякой, набитой алгоритмами) является неспособность принимать нестандартные решения, которые зависят от конкретной ситуации.
Сами по себе алгоритмы управления самолетом совсем не сложные, поэтому автопилоты на самолетах стали появляться еще в 1912 году, а в 30-х стали получать широкое распространение.
Более чем уверен, что уже тогда начались разговоры о том, что профессия "пилот" скоро себя изживет, как и профессия "кучер". Через много лет Анатолий Маркуша в одной из своих книг пересказывал подслушанный им разговор одной девушки, высказывающей претензии своему молодому человеку в том, что ему надо искать другую профессию, мол, скоро пилоты станут не нужны.
С тех пор еще лет 40 прошло, и данная тема - принятие решений в нестандартных ситуациях создателями новейших самолетов так и не побеждена.
Да, многие авиационные профессии канули в Лету - бортинженер, который заведовал "хозяйством", штурман, который обеспечивал навигацию, радист - который вел связь... Их заменили умными системами, это бесспорно. Правда, одновременно к этому повысились требования к подготовке... а в некоторых ситуациях и нагрузка на оставшихся в кабине двух (!) пилотов. Теперь им приходится не только справляться с кучей систем (путь и максимально автоматизированными), но и иметь много знаний в голове, которые раньше ими в полете обычно не применялись (и со временем выветривались), т.к. в кабине сидели узкие специалисты по этим направлениям.
Да, некоторые БПЛА летают автономно (а некоторые - управляются операторами с земли), да и Буран успешно сделал один (!) полет в автоматическом режиме без пилота на борту. Но это именно те алгоритмы, программирование которых возможно уже очень и очень давно.
Любой интересующийся программист ради спортивного интереса может придумать дополнение к Microsoft Flight Simulator и сажать свои Бураны хоть в Завьяловке, а потом идти на авиационный форум и насмехаться над профессией "водитель самолета".
Но вот я, "водитель самолета", имея понимание о ситуациях, которые возникают в небе, для которых требуется постоянное принятие решений, не решусь сесть в самолет, мозгом которого является не человек, а программа Autopilot v.10.01, в которой исправлены ошибки программирования, выявленные в предыдущих десяти катастрофах.
Например, на сегодня, несмотря на практическую возможность такой режим создать, самолеты не взлетают автоматически. И это при том, что уже очень давно освоены автоматическое приземление и автоматический пробег после него. Почему?
Еще Михаил Громов говорил "Взлет опасен, полет прекрасен, посадка трудна" . Истина. Взлет проще, чем посадка, однако, если что-то случается на взлете, счет идет иногда на доли секунд. За это время пилоту нужно принять решение - прекращать взлет или продолжать. Более того, в зависимости от факторов, по одной и той же причине в один день взлет лучше прекратить, а в другой - лучше продолжить. Пока пилот думает, тяжеленный самолет, имеющий огромный запас топлива, стремительно ускоряется, а полоса стремительно уменьшается. Отказы могут быть разнообразнейшими (увы, но техника все еще отказывает) и не всегда отказ сводится к банальной неисправности двигателя. Да и отказы двигателя тоже могут быть разными.
То есть, от программиста, который захочет убрать человека из контура управления самолетом и контура принятия решений, потребуется написать кучу алгоритмов по действиям в различного рода нештатных ситуациях. И после каждого неучтенного случая выпускать новую версию прошивки.
В настоящее время "неучтенные случаи" решаются тем, что в кабине находится человек, который матюкнется (или промолчит, в зависимости от выдержки), но справится с ситуацией и вернет самолет на землю.
И в большинстве случаев досужие обыватели о таких случаях просто не знают, ведь в прессе не все сообщается.
Ни одной инструкцией не предусмотрена подобная оплошность - оставить кусок троса аварийного покидания за бортом самолета. Что бы делал Autopilot v.10.01 в таком случае, как бы он узнал о том, что у него скоро нафиг разобьет окно? Никак. Он продолжал бы набор 11 км высоты, и вот когда там разбилось бы окно, по заложенной программе предпринял бы аварийное снижение с выбрасыванием масок... да только пассажирам они бы уже не очень помогли.
Что сделали пилоты? Во-первых, достаточно рано получили информацию о просходящем. Во-вторых, несмотря на невыявленную природу явления, поняли, чем данная нестандартная ситуация может закончится и приняли единственное верное решение - снизиться и вернуться на аэродром вылета.
И это лишь ОДНА из ситуаций, случившейся в карьере лишь ДВУХ пилотов (меня и второго пилота). А пилотов тысячи, а ситуаций сотни тысяч.
Некоторые "домохозяины" оппонируют цифрами, мол, человек - слабое звено, согласно статистике 80% всех катастроф произошли по вине человеческого фактора.
Все верно. Техника стала настолько надежной, что в большинстве случаев отказывает человек. Однако, я еще раз напомню, что досужие "домохозяины" просто не задумываются, что многие полеты, в которых произошел отказ техники, закончились благополучно лишь потому, что в кабине сидел человеческий фактор.
Уверяю, если убрать из кабины пилотов, то доля человеческого фактора увеличиться ЕЩЕ больше, но только в этом случае под человеческим фактором будет пониматься ошибка программирования.
Далее, в самолете может весь полет все работать очень хорошо, однако... может работать не очень хорошо на земле. Чтобы самолет долетел до аэродрома и приземлился там, созданы еще целая куча систем, которые что?... Правильно, иногда отказывают. И в этом случае пилот "просыпается" и делает свою работу.
Банальное принятие решений при обходе гроз. Вот, к примеру, мой полет в Геную, я назвал его "рейсом жестянщика" http://denokan.livejournal.com/66370.html
Или рейс в Сочи:http://denokan.livejournal.com/67901.html
И это только три рейса. А их в сотни раз больше только у одного отдельно взятого пилота.
Грозы на радаре выглядит по-разному, и не всегда одно решение по обходу будет таким же хорошим для другого случая. А уж когда эта гроза находится в районе аэродрома... А если этот аэродром - горный? Приходится думать и принимать решения...
Если в самолет попадет молния, или он схватит разряд статики, то люди от этого попадания не погибнут, а вот системы могут непредсказуемо выйти из строя. И случаи были, которые закончили хорошо лишь потому, что в кабине сидели пилоты.
Стоит добавить еще ко всему вышесказанному, что далеко не во всех аэропортах сегодня самолет может выполнить автоматическую посадку. Для нее нужны довольно-таки тепличные условия по сравнению с теми, в которых совершить посадку может пилот. Конечно, это вопрос программирования алгоритмов, но задача достаточно непростая, чтобы обеспечить равную надежность.
Конечно, если поскупиться надежностью, то давно уже можно на линии выпустить самолеты без пилотов-операторов.
Главной причиной того, почему до сих пор на гражданские линии не вышли самолеты без пилотов, является эта самая НАДЕЖНОСТЬ. Для нужд военных или грузоотправителей надежность может быть не такой высокой, чем для перевозки людей по воздуху.
Конечно же, степень автоматизации будет расти. Это тоже определяет надежность системы "Экипаж-воздушное судно". Конечно же, будут продолжаться поиски лучших решений для того, чтобы самолеты надежно летали без участия человека. Правда, полностью исключить участие человека из полета можно будет лишь тогда, когда будет изобретен искусственный интеллект, не уступающий интеллекту подготовленного человека. Проблема принятия решений в нестандартных ситуаций никуда не денется. Самолет не автомобиль, чтобы в нестандартной ситуации просто тупо остановиться на обочине.
Одним из вариантов является управление самолетом оператором с земли. То есть, оператор на земле контролирует полет одного или нескольких самолетов, принимая решения в нестандартных ситуациях. Если происходит что-то, что он решить с земли не в состоянии, он остается живым... А пассажиры гибнут. Потом появляется следующая версия программного обеспечения.
Так что давайте направим свои усилия не на обсуждение профессии пилот (каждое такое обсуждение рано или поздно переходит в тему "за что пилоты получают ТАААКие деньги?", а сконцентрируем усилие на созидание по своей прямой специальности.
Летайте безопасно!
Входя в самолет, любой пассажир посмотрит не только направо, но и налево. Иногда дверь в кабину пилотов оказывается открыта и мы видим как сложно устроено все внутри. Мы объясним, что значат главные рычаги, тумблеры и панели.
1. Пространственное положение самолета
На экране отображается тангаж - движение самолета в продольном канале. Проще говоря, тангаж - подъем носа или хвоста самолета. Также здесь виден крен самолета в поперечном канале, то есть подъем правого или левого крыла
2. Навигационный дисплей
Напоминает традиционный автомобильный навигатор. Как и в машине, здесь отображаются данные о месте назначения, местоположение на настоящий момент, какое расстояние самолет уже пролетел и какое предстоит
3. Дублирующий прибор пространственного положения самолета и навигации
4. Часы
5. Бортовой компьютер
Перед полетом пилоты вручную заносят в него данные: откуда и куда летим, массу, центровку, скорости на взлете, ветер по маршруту. Компьютер считает нам необходимое топливо на полет, остаток топлива, время полета...
6. Ручка выпуска и уборки шасси
7. Сайдстик
Ручка управления самолетом, заменяет штурвал
8. Кнопка отключения автопилота
9. Педали торможения
Для торможения в самолете используются две педали. Работают они раздельно. Интенсивность торможения зависит от силы обжатия педали: чем сильнее нажимаем, тем быстрее тормозит
10. Противопожарная система
В случае возникновения пожара загораются индикаторы. Мы видим, в какой части судна очаг возгорания, и включаем автоматизированный режим пожаротушения. Ручные огнетушители находятся в кабине и в салоне
11. Кнопки включения топливных насосов
12. Ручка открытия окна
13. Автопилот
Для автопилота необходимы данные, которые мы занесли в бортовой компьютер. Автопилот включаем после взлета, когда самолет набрал необходимую высоту. Посадка на автопилоте используется в особых случаях, например в тумане
14. Рычаг управления двигателем
Это то же самое, что и педаль газа в автомобиле. С его помощью управляем тягой двигателя
15. Тумблер управления спойлерами
Спойлеры - откидные щитки на верхней плоскости крыла. Они - воздушный тормоз. Часто необходимо снизить скорость в воздухе, особенно при посадке. В этом случае выпускаем спойлеры. Они создают дополнительное сопротивление, и скорость самолета падает
16. Ручка управления закрылками
Закрылки - отклоняемые поверхности, расположенные на задней кромке крыла. Выпускаем их при взлете для увеличения площади крыла, а соответственно, и подъемной силы самолета. Набрав необходимую высоту, закрылки убираем
17. Кнопки включения аккумуляторных батарей
18. Кнопки управления температурой воздуха в кабине и салоне самолета
19. Планшетный компьютер
В нем находятся сборники схем аэропортов и карт разных стран. Также на экран можно вывести картинку с видеокамер, установленных в салоне самолета
20. Панель управления самолетом
Здесь расположены кнопки включения автомата тяги, переключатели выбора навигационных средств, ручки задатчика курса, скорости. Действуя на них, мы даем команды автопилоту на управление самолетом
Фото: Максим Авдеев, Василий Кузнецов
