نوشته ها

تمام کاری که خلبانان انجام می‌دهند این است که برخاستن، دکمه autopilot را فشار دهند، قهوه بنوشند، سپس چند ساعت بعد هواپیما را فرود آورند.

من مطمئن هستم که کلمات بالا، یا کلماتی که در آن مضمون هستند، در اتاق خدمه، میخانه یا سایر محیط‌های اجتماعی شنیده شده است. البته، خلبانان متوجه خواهند شد که به این اندازه سیاه و سفید نیست، اما مسلم است که پیاده سازی اتوماسیون در پرواز، صنعت را متحول کرده است، به خصوص در عصر مدرن که جنبه تجاری پرواز همیشه غالب است.

با 1000 پرواز تجاری و نظامی که هر روز با استفاده از اتوماسیون انجام می‌شود، واضح است که استفاده از آن در اکثر مواقع بدون هیچ مشکلی پیش می‌رود. با این حال، مطالعات موردی متعددی از حوادث وجود دارد که در آنها ثابت شده است که اتوماسیون چندان مفید و حتی مشکل ساز نیست.

شواهدی وجود دارد که هر دو طرف بحث را برجسته می‌کند، جایی که استفاده از اتوماسیون ثابت شده است که یک محافظ است و در مقابل، دیگران که اتوماسیون به دشمن تبدیل شده است، یا از طریق نقص یا درک نادرست از سیستم توسط خلبانان. این مقاله مزایا و معایب اتوماسیون را در نحوه ارائه نکات مثبت بسیاری برای خلبانان و همچنین نحوه معرفی خطرات جدید بررسی خواهد کرد.

Software & Hardware vs Liveware (from the ‘SHELL’ model)

جوانب مثبت

1. استفاده صحیح از Autopilot مطمئناً با به پرواز درآوردن هواپیما در تمام محورهای آن، بار کاری را کاهش می‌دهد، در نتیجه نیاز خلبان به حضور مداوم در کنترل‌های پرواز دستی را از بین می‌برد. این به نوبه خود ظرفیت را افزایش می‌دهد و وظایف بیشتری را هم توسط سیستم و هم توسط خلبانان انجام می‌دهد.
2. از این نظر، Autopilot با عمل به عنوان یک خدمه اضافی، هر دو سیستم‌های پرواز و نظارت را به طور هماهنگ، در حالی که ارزش‌های خاص را برای دوره‌های زمانی طولانی نگه می‌دارد، بسیار ارزشمند است که در غیر این صورت ثابت می‌شود که برای انسان خسته کننده و پیش پا افتاده است.
3. این مطمئناً زمانی قابل توجه است که یک وضعیت غیرعادی ایجاد می‌شود که نیاز به توجه کامل خلبانان برای حل مشکل دارد، بنابراین Autopilot با پرواز هواپیما در حالی که خلبانان با این مشکل برخورد می‌کنند یک مسئله کمتر را از معادله خارج می‌کند. البته، Autopilot نیاز به نظارت مستمر دارد، اما سختی کمتری نسبت به پرواز دستی دارد و در عین حال سعی در حل مشکل دارد.
4. عملیات Single-Pilot. به دنبال نکته قبلی در مورد اتوماسیون که به عنوان یک خدمه اضافی عمل می‌کند، این می‌تواند به عنوان یک مزیت در طول پروازهای تک خلبان، مانند پروازهایی که بیشتر در پروازهای شرکتی یا پروازهای هوانوردی عمومی یافت می‌شود، قابل توجه باشد.
5. عملیات پرواز مقرون به صرفه یک عامل حیاتی و غالب در حمل و نقل هوایی است، زیرا خطوط هوایی دائماً به دنبال کاهش هزینه‌ها و در عین حال بهبود ایمنی هستند. اتوماسیون با اجرای مقرون به صرفه‌ترین محاسبات عملکرد و قادر ساختن هواپیما به پرواز در پارامترهای بهینه و در نتیجه صرفه جویی در هزینه سوخت کمک کرده است.
6. رایانه‌های داخل هواپیما می‌توانند به سرعت سطوح بهینه پرواز، رانش و تنظیمات زمین را محاسبه کنند تا هواپیما را قادر سازد تا حد امکان کارآمد و سریع پرواز کند. پرواز مسیرهای طولانی‌تر و پویاتر نیز به همین دلیل امکان پذیر شده است و به خطوط هوایی اجازه می‌دهد تا شبکه مسیرها و مدل‌های تجاری خود را گسترش دهند.
7. سیستم‌های سوخت نیز خودکار هستند تا مرکز ثقل صحیح در طول پرواز برای بهره وری بهینه سوخت و تخصیص سوخت حفظ شود.
8. حفاظت‌های پیشرفته یکی از مزایای اصلی سیستم‌های کامپیوتری پرواز مدرن است. یک مثال خوب از این موضوع، ایرباس با قانون کنترل پرواز است که عملکرد در یک پاکت پرواز ایمن را تضمین می‌کند. این به عنوان لایه‌های حفاظتی اضافی عمل می‌کند و اطمینان می‌دهد که تمام پارامترها در حاشیه امن قرار دارند و حتی از خطای سهوی خلبان توسط سیستم جلوگیری می‌شود.
9. کامپیوترها بسیار قوی هستند و می‌توانند محاسبات و محاسبات بسیار سریع را انجام دهند، سریع‌تر از مغز انسان، تجزیه و تحلیل و اجرا کنند تا خروجی مورد نیاز را تولید کنند. توانایی جمع‌آوری حجم وسیعی از داده‌های عددی و پردازش آن‌ها تقریباً به صورت آنی، کارایی و ایمنی را در بالاترین استانداردهای ممکن حفظ می‌کند. این امر دقت پرواز را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد به طوری که می‌توان تنظیمات و مقادیر مورد نیاز را همیشه به دست آورد.
10. توانایی فرود هواپیما در شرایط آب و هوایی با دید نامناسب که اگر توانایی سیستم نبود، خلبانان نمی‌توانستند در غیر این صورت انجام دهند. نمونه‌ای از این رویکردهای CAT3 autoland با حداقل 0 فوت است، البته زمانی که تجهیزات رادیویی زمینی و سیستم‌های هواپیما برای تسهیل آن کاملاً کاربردی هستند.
11. افزایش آگاهی موقعیتی بدون شک یکی از مزایای اصلی و حیاتی اتوماسیون است. این به این واقعیت مربوط می‌شود که حجم کار برای خلبانان کاهش می‌یابد که باعث می‌شود ظرفیت افزایش یافته برای تمرکز بر کارهای دیگر مانند پارامترهای نظارت و موقعیت هواپیما و غیره که اطمینان حاصل شود تصویر بزرگتر همیشه درست است؛ بنابراین هر گونه انحراف ناگهانی یا سایر ناهنجاری‌ها را می‌توان به سرعت تشخیص داد و با آنها مقابله کرد. هر خلبانی که یک ILS داده خام دستی را در دید ضعیف پرواز کرده باشد، درک خواهد کرد که چقدر سریع ظرفیت کاهش می‌یابد زیرا همزمان بر روی وظایف مختلف تمرکز می‌کند. اگر به درستی مدیریت نشود، به راحتی می‌توان آگاهی موقعیتی را از دست داد.
12. اتوماسیون می‌تواند با آزاد کردن ظرفیت و کاهش تقاضای ذهنی و فیزیکی، استرس را بر ذهن و بدن کاهش دهد. این به کاهش خستگی کمک می‌کند که یک موضوع مضر در حمل و نقل هوایی است، به خصوص با فهرست و برنامه‌های سخت.

جوانب منفی

1. کامپیوترها فاقد یک عنصر حیاتی هستند که ذهن انسان بر آن برتری صادقانه دارد و آن خلاقیت است. انسان‌ها می‌توانند خارج از چارچوب فکر کنند که عامل بسیار مهمی در هنگام پرواز است، به خصوص در موقعیت‌های غیرعادی و احساساتی مانند همدلی را وارد فرآیند تصمیم گیری می‌کند، کاری که رایانه‌ها به سادگی نمی‌توانند انجام دهند. موارد زیادی وجود داشته است که خلبانان سریع و خارج از چارچوب فکر می‌کنند که از خطر خاصی جلوگیری کرده است.
2. در عصر مدرن اتکای قابل توجهی به اتوماسیون وجود دارد که می‌تواند منجر به وابستگی خلبانان شود و از حلقه اتوماسیون خارج شوند و در نتیجه SA را کاهش دهد. ضروری است که وضعیت کنونی سیستم autopilot همیشه در بالای آن حفظ شود، برخلاف اینکه autopilot از خلبان جلوتر باشد.
3. در اینجا این خطر واقعی وجود دارد که خلبانان مبهوت شده و از اینکه در صورت وقوع یک حادثه ناگهانی چه کاری انجام دهند، بی خبر باشند. اثر شگفت‌انگیز یک ناتوانی موقت است که می‌تواند حدود 60 ثانیه طول بکشد و به ویژه در دوره‌های تحریک کم، مانند هنگام پرواز کروز با autopilot کاملاً درگیر، شایع است. رضایت از اتوماسیون نیز موضوعی است که باید همواره به عنوان یک عامل خطر در نظر گرفته شود و از آن آگاه باشد.
4. Fly-by-Wire یک معماری کنترلی در بسیاری از هواپیماها است که به موجب آن کنترل سطوح هواپیما توسط کامپیوترهای کنترل پرواز مدیریت می‌شود. این بدان معنی است که بازخورد کمی برای کنترل خلبان وجود دارد یا هیچ بازخوردی وجود ندارد، بنابراین از موضوع قبلی خلبان خارج از حلقه اتوماسیون منتهی می‌شود.
5. یک حادثه با یک A320 در هنگ کنگ این موضوع را برجسته کرد. یکی از نقاط خطر در اینجا این است که خلبانان ممکن است ندانند که ناخواسته نیروی زیادی به ستون کنترل وارد می‌کنند و در نتیجه تنش‌ها را بر روی سطوح خارجی افزایش می‌دهند. همچنین، در هواپیماهای ایرباس، هنگامی که اتوماسیون درگیر است، ستون‌های کنترل در کابین خلبان مطابق با تغییرات پارامتر حرکت نمی‌کنند؛ مانند زمانی که رانش خودکار تنظیم رانش را تغییر می‌دهد، اهرم‌های رانش برخلاف هواپیماهای بوئینگ از نظر فیزیکی حرکت نمی‌کنند.
6. در این سناریو، مهم است که خلبانان در بالای نمایشگرهای سیستم قرار گیرند تا اطمینان حاصل کنند که از موقعیت اهرم رانش و تنظیم نیروی رانش فرمان داده شده آگاه هستند. به ویژه هنگامی که نیروی رانش خودکار را جدا می‌کنید تا افزایش / کاهش ناخواسته رانش وجود نداشته باشد. نمونه‌ای از انحراف رانش که باعث از دست دادن کنترل می‌شود، حادثه B737 Turkish در آمستردام است.
7. سیستم‌های مدیریت و هدایت پرواز می‌تواند بسیار پیچیده باشد، بنابراین درک کامل و جامع برای خلبانان دشوار است. هواپیماهای مدرن، مانند ایرباس، دارای فلسفه‌های کنترلی هستند که همگی بخشی از کل سیستم هواپیما هستند. در اینجا یک خطر مضاعف وجود دارد.
8. 1) در صورت سوء تفاهم از حالت‌ها، ممکن است ورودی یا انتخاب اولیه اشتباه اجرا شود و در نتیجه خروجی نامطلوب ایجاد شود.
9. 2) در صورت بروز یک وضعیت غیرعادی، عدم درک سیستم می‌تواند باعث شود خلبان یک تصحیح کلید را از دست بدهد یا حتی اشتباه را وارد کند، بنابراین یا مشکل را برطرف نمی‌کند یا آن را بدتر می‌کند. عدم درک حالت‌ها یا تشخیص هر گونه انحراف می‌تواند منجر به حوادث غم انگیزی شود، مانند ایرفرانس 447 و آسیانا 224، فقط یک زوج را نام ببریم.
10. تروریسم یک تهدید همیشه برجسته و رو به افزایش است، به ویژه با شرایط ژئوپلیتیک و تروریسم سایبری یک تهدید جدید و به شدت در حال رشد است. همانطور که در اخبار مربوط به نقض داده‌ها در خطوط هوایی دیده‌ایم، رایانه‌ها آسیب پذیر هستند و در معرض هک هستند. اگر هکرها بتوانند منابعی را برای هک کردن سیستم کامپیوتری هواپیما در حین پرواز به دست آورند، عواقب آن می‌تواند شوم باشد. این راه را برای نوع دیگری از هواپیماربایی که در آن هواپیماربایان حتی نیازی به حضور در هواپیما ندارند هموار می‌کند. حتی چیزی به عنوان پلید مانند هک کردن سیستم ارتباطی بالا و پایین لینک، مانند ACARS، برای ایجاد مجوزهای نادرست برای هواپیما، در نتیجه منجر به آن به یک موقعیت خطرناک، یک خطر بالقوه است. برای جلوگیری از وقوع چنین شرایطی باید اقدامات حفاظتی انجام شود که البته هزینه شرکت‌های هواپیمایی را به همراه خواهد داشت، اما مطمئناً مزایا بر هزینه‌ها بیشتر خواهد بود.
11. کاهش مهارت‌های پرواز دستی تأثیر کلیدی استفاده سنگین از اتوماسیون است. خلبانان معمولاً چند ثانیه پس از بلند شدن با autopilot درگیر می‌شوند و هنگام فرود تا ارتفاع 300 تا 500 فوتی از سطح زمین خلاص نمی‌شوند. این بدان معناست که میانگین زمانی که یک خلبان به صورت دستی با هواپیما در هر پرواز پرواز می‌کند را می‌توان به جای چند دقیقه در ثانیه اندازه گیری کرد. ما به عنوان خلبان هوانورد هستیم و بنابراین در طبیعت ما این است که هواپیما را با دست پرواز کنیم. بسیاری از خطوط هوایی خلبانان را تشویق می‌کنند تا حد امکان پروازهای دستی را انجام دهند، در صورتی که انجام این کار ایمن و مقرون به صرفه است، در حالی که برخی دیگر ترجیح می‌دهند تا زمانی که ممکن است اتوماسیون را حفظ کنند و حتی تا حد امکان از زمین خودکار استفاده کنند. حفظ مهارت‌های پرواز دستی به عنوان خلبان مهم است و برای انجام این کار فقط به جلسات شبیه ساز متکی نیست.
12. هر سیستم کامپیوتری مستعد نقص و نقص است. یک مطالعه موردی در اینجا، نقص MCAS است که منجر به حوادث B737MAX شد که از آن زمان اصلاح شده است. خوشبختانه، هواپیماهای مدرن افزونگی در سیستم‌ها تعبیه شده است که در صورت خرابی سیستم، یک نسخه پشتیبان تهیه می‌کنند، با این حال، مشکل واقعی زمانی است که سیستم پشتیبان از کار می افتد، بنابراین نیاز به بازگشت به پرواز دستی است. درک خوب سیستم و توانایی تشخیص تنزل یک حالت یا انتخاب، می‌تواند خلبان را قادر سازد تا ایمن‌ترین و مناسب‌ترین اصلاح را برای موقعیت انجام دهد. آلارم های کاذب اتوماسیون در صورت عدم شناسایی صحیح می‌تواند منجر به اقدامات نادرست خلبانان شود و در نتیجه باعث ایجاد حالت نامطلوب شود.

آیا اتوماسیون خلبانان را از هوانوردی به مدیران کامپیوتری تبدیل کرده است؟

واضح است که اتوماسیون هوانوردی را متحول کرده و از آنچه که در دهه‌های گذشته بود به آنچه اکنون بود، متحول کرده است و به ما امکان می‌دهد بیشتر، سریع‌تر و طولانی‌تر از همیشه سفر کنیم؛ اما همانطور که دیدیم، خطراتی نیز وجود دارد.

اتوماسیون زمانی بهترین کار را انجام می‌دهد که سیستم‌ها کاملاً عملیاتی باشند و خلبانان با درک کامل، کنترل و آگاهی از وضعیت فعلی همراه با توانایی فکر کردن به هواپیما و پیش بینی آینده در داخل حلقه نگه داشته شوند. زمانی که هر دوی این عناصر با هم هماهنگ باشند، ترکیبات کاملی را فراهم می‌کند که منجر به عملکرد ایمن، کارآمد و روان می‌شود. خطرناک‌ترین وضعیت خطای اتوماسیون است که با خطای خدمه ترکیب می‌شود. مهم است که آموزش منظم در رابطه با اتوماسیون و تعامل خلبان و به روز بودن دانش سیستم و همچنین آگاهی و مدیریت خطرات مرتبط با پرواز خودکار داده شود. اگر در هر زمان مطمئن نیستید، آموزش توصیه می‌کند که از پرواز خارج شده و در صورت امن بودن، به پرواز دستی برگردید.

نکته جالبی که با آنچه در اینجا بررسی کرده‌ایم پیوند می‌یابد، پتانسیل کاهش یا حتی حذف عامل انسانی است. صحبت‌ها و گمانه زنی‌های روزافزونی در مورد عملیات تجاری تک خلبان و شاید حتی یک روز، عملیات صفر خلبان وجود دارد. آیا برای 12 پرواز بر فراز اقیانوس‌ها سوار هواپیمایی می‌شوید که حداقل 2 خلبان در جلو یا حتی بدون خلبان نداشته باشد؟

منبع