正确理解和掌握飞行模式是保证飞行安全的关键

1/6四川航空股份有限公司飞行技术培训管理部1正确理解和掌握飞行模式是保证飞行安全的关键过志宏(飞行技术培训管理部)在过去的二十多年中，利用微处理器和彩色图象处理技术，一种全新的驾驶舱技术得到了快速的发展。80年代，首次出现了新型的电子化的高智能的运输飞机，包括波音767、757、改装的EFIS737、和MD80等。90年代，空客公司推出了A320系列、A310、330、340等。A320系列将第一代玻璃驾驶舱飞机的自动化水平提高到了更高的高度。高度自动化的飞机为飞行员提供了大量的功能和选择，使他们能够在不同的情况下完成各种操纵任务。然而，在享受这种进步所带来的便利的同时，也使我们对自动化环境下的人为因素问题产生了怀疑。作为一个一般的飞行员，他能掌握这些自动功能和这么多的模式吗？仅靠这些硬件和软件就可以取代原有的空中机械师而实现两人制飞行吗？自动飞行功能是否也象其他领域的自动化功能一样会导致飞行员犯重大的错误？飞行员会对自动功能的工作情况完全失控吗？一、问题的引出1988年6月，法航的一架A320飞机在德国航展期间进行低空通场时坠毁。原因是错误使用了自动飞行模式。之后不到2年，另一架A320在印度班加洛尔坠毁，原因是飞行模式管理错误。1994年，一架空客A300在日本坠毁，原因是副驾驶在进近过程中不小心触发了复飞模式，在没有意识到的情况下继续进近，最后在复飞过程中造成飞机失速坠毁。除了空客飞机外，其他机型也因飞行模式的错误使用、未能及时发现模式的变化、对飞行模式不理解等原因导致多起事故和事故征候。从历史的教训中可以看出，正确理解和掌握飞行模式的使用方法是保证现代飞机飞行安全的一个关键因素。但是，要想真正理解不同自动飞行条件下的飞行模式并加以正确的使用，需要有丰富的理论知识为依托。缺少了理论知识的支持，必将导致模式使用的错误，为事故和事故的发生留下隐患。现代自动化的飞机从大约400英尺以上就可以利用自动驾驶仪进行飞行，一直可以使用到飞机自动落地。各种飞行模式的选择可以通过FCU（飞行控制组件）和FMS（飞行管理系统）来给出。所有模式的工作情况都是通过FMA（飞行模式信号牌）反馈给飞行员的。就空客A320而言，根据不同的飞行阶段以及自动功能的使用情况，可以有多达74个FMA模式。其中，15个是关于自动推力的工作状态；29个垂直模式；16个关于横向模式；8个关于进近能力和最低下降高和决断高；6个关于自动驾驶仪、飞行指引仪以及自动推力的接通状态。如此大量的模式和信息需要飞行员的理解和掌握，那么他们到底掌握得怎样2/6四川航空股份有限公司飞行技术培训管理部2呢？他们又是如何看待模式的重要性的呢？下面将以来自美国航空安全调查局的统计数据为依据，看一下飞行员们就模式的选择、指示、理解、变化、数量以及愿望做一个分析。二、通过数据看现象1．模式的指示现代飞机的飞行员都知道，FMA是我们了解飞机飞行模式的最直接和有效信息源，FMA告诉飞行员当前所接通的模式是什么，同时也是对飞行员所选择模式的确认。另外，它也能告诉飞行员模式的转换和变化情况。但是，从表1的统计数据来看，非常遗憾，只有大约80%的飞行员是通过FMA来了解飞机所处的飞行模式的。那么不同的职位（机长、副驾驶）、不同的机型又如何呢？表2的统计数据给出了答案。与空客机型的飞行员相比，波音飞机驾驶员通过FMA判断飞机飞行模式的比例低于空客机型，而无论空客还是波音机型，机长利用FMA来掌握飞机飞行模式的比例低于副驾驶。表1问题“当我想了解飞机的飞行情况时，我看FMA”回答完全同意同意中立不同意完全不同意没有回答百分比24.84%55.05%9.38%8.6%1.34%0.79%表2“当我想了解飞机的飞行情况时，我不看FMA”空客机长：10%副驾驶：5%波音机长：12%副驾驶：8%2．模式的意识在问及是否总是了解自动驾驶仪、自动油门/自动推力和飞行指引仪的工作模式时，有11%的飞行员的回答是否定的（表3），而这些飞行员在职位和机型上的分布相当一致。表3问题“我总是了解自动驾驶仪、自动油门和飞行指引仪的工作模式”回答完全同意同意中立不同意完全不同意没有回答百分比18.36%58.75%11.44%10.57%0.32%0.55%3．模式的显示3/6四川航空股份有限公司飞行技术培训管理部3由于技术的进步，过去许多人工完成的工作现在都由计算机完成了，例如，燃油的平衡和重心的优化、导航台的自动调谐、飞机的配平等。由于这些功能往往自动进行，而通常不需要给飞行员任何提示，使得21%的飞行员担心计算机会做一些他们所不知道的事情（表4）。通常情况下，尽管这些信息不一定在FMA上显示，但考虑到飞行员需要进行必要的监控，飞机制造厂家会考虑利用系统页面等方式提供相关信息。这就要求飞行员熟练使用相关的系统页面。表3问题“我担心自动系统会做一些我不知道的事情”回答完全同意同意中立不同意完全不同意没有回答百分比2.05%19.09%20.11%48.58%9.46%0.71%从空客和波音两个机型对比的情况看，空客飞行员对以上问题的担心远远高于波音飞行员。表5“我担心自动系统会做一些我不知道的事情”空客机长：33%副驾驶：35%波音机长：16%副驾驶：20%4．模式的选择通过下面的表6可以发现，73%的飞行员有过不小心选择模式错误的经历。表6问题“有时我会不小心选错模式”回答完全同意同意中立不同意完全不同意没有回答百分比4.65%68.38%10.25%14.50%1.58%0.63%但是，通过不同机型和职位的比较，可以看出有较大差异（表7）。表7“有时我会不小心选错模式”4/6四川航空股份有限公司飞行技术培训管理部4空客机长：76%副驾驶：83%波音机长：72%副驾驶：74%同时，调查发现，亚洲飞行员选错模式的比例低于澳洲和新西兰的飞行员。这个现象应该引发我们的思考，到底是什么原因导致了这种差异呢？结论非常简单，那就是航空公司应该制定出严格的选择模式时应该遵循的程序，并通过严格的训练使这个程序变成飞行员的一种本能反应。1.模式的微妙变化或许是基于安全考虑，飞机设计时在自动飞行方面设计了许多保护功能，例如，空客A320系列飞机上NAV模式在特定情况下会自动转换为HDG模式，OPENDES会转换为V/S模式等等，而在发生这些模式转换时，通常没有恰当的提示，容易被飞行员忽视。表8问题“模式可能会在没有恰当指示的情况下发生变化”回答完全同意同意中立不同意完全不同意没有回答百分比4.10%27.84%16.72%45.03%5.6%0.71%2.模式的数量尽管从事人机工程研究的权威机构认为大量的模式会影响自动系统的可用性，但统计结果却给出了相反的结论。只有9%的人认为FMS或FMGS的模式太多。表9问题“FMS或FMGS的模式太多”回答完全同意同意中立不同意完全不同意没有回答百分比1.66%8.28%24.05%57.18%8.12%0.71%3.模式功能的理解为了了解飞行员对各种模式的理解情况，尤其是平时不太常用的模式，以“有些模式我还不太理解”为题目进行了调查。结果可以看出，尽管都经过了理论培训，但仍有近20%的飞行员对一些模式尚不理解。表105/6四川航空股份有限公司飞行技术培训管理部5问题“有些模式我还不太理解”回答完全同意同意中立不同意完全不同意没有回答百分比1.42%13.96%15.77%55.36%13.01%0.47%从不同机型来看，空客机型远高于波音机型。表11“有些模式我还不太理解”空客机长：22%副驾驶：18%波音机长：11%副驾驶：15%4.是否需要制定模式选择的规定或指南是否制定模式选择的规定或者指南是飞机制造厂家或航空公司的决定和培训原则。有些公司制定了严格的程序，而有些公司则允许飞行员自己掌握。但是从下面的统计数据可以看出，大部分的飞行员是希望公司制定这样的规定的。表12问题“是否希望公司制定模式选择的规定”回答完全同意同意中立不同意完全不同意没有回答百分比7.97%52.21%20.58%16.4%2.05%0.79%5.模式选择前的预先交流一个包含使用何种模式的简令是否有助于减少模式的错误选择呢？表12问题“简令中是否应包含使用何种模式”回答完全同意同意中立不同意完全不同意没有回答百分比11.6%45.98%17.51%22.48%1.5%0.87%可以看出，大部分飞行员赞成在简令中明确使用何种模式，尽管这取决于公司的培训政策，但是，可以肯定的是，就模式选择所进行的预先计划和交流，无疑是保证安全运行的6/6四川航空股份有限公司飞行技术培训管理部6额外的安全网。模式的选择与导航台的选择同等重要。将模式选择增加到简令中，可以强化检查和交叉检查的程序。三、结论对于现代飞机的飞行员而言，在理论和实践两个方面对模式功能的正确理解是至关重要的。飞机事故调查委员会在对1994年在日本坠机事故的调查报告中已重点指出，在12条原因中，包括以下两条：（1）机组在复飞模式仍然接通的情况下接通了自动驾驶仪，并且继续进近；（2）机长和副驾驶没有充分理解飞行指引仪的模式变化以及自动驾驶仪的超控功能。模式选择是操纵自动化飞机的一个重要方面。全面理解模式的选择、模式的功能以及模式选择不当的后果对机组而言是非常必须的。就现代高度自动化的飞机而言，从理论和实践两个方面多模式使用的掌握，其重要性不压于燃油和配载计算。有些公司没有制定明确的模式选择的规定和程序，认为这会影响飞行员在空中根据情况灵活处置问题。其实这包括两个方面，首先，应该认识到，指南、规定或政策对于飞行员来讲是非常有价值的助手，尤其是新取得机型资格的飞行员。第二，就是政策连续性的问题。从模拟机训练开始，到进入实际航线飞行，应该有连续一致的政策。同时，在简令中增加模式使用的内容，将有利于在特定飞行阶段减少选错模式的概率。此外，对于复杂情况下的模式使用和变化情况，尤其是对于发生过的问题，应进行研究并让飞行人员从中吸取经验。四、建议根据对以上统计数据的分析，做出以下建议：（1）强化飞行员以FMA作为了解飞行模式的主要依据的意识；（2）在所有飞行阶段的简令中增加模式使用的内容；（3）模式发生变化后应念出来，并交叉检查；（4）定期组织学习，复习模式变化的逻辑关系以及使用方法；（5）公司制定明确模式设定的程序和检查流程；（6）广泛收集模式使用方面发生的问题，吸取经验；（7）利用模拟机或练习器，对各种可能出现的复杂情况进行模拟，充分了解模式的变化情况。