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先说明:作者不是我,是翻译并整理自Flightrule Aviation Services LLP的CEO,Rahul Monga的同名文章,翻译者是Nick。
飞行是基于工业基础之上的能力要求,所以飞行训练是需要与时俱进的。航空公司的飞行员以前需要评估其手动飞行(飞机操作)技能;如今,对于飞行员的评估主要是基于“新系统”的掌握和机组管理两方面的能力。在该系统中,许多传统的飞行技能要求已经被对于高度自动化控制系统的管理能力和情景意识的维护能力要求所取代。
现如今,先进的模拟器技术可以允许在飞行的任何阶段复现驾驶舱的环境。该技术被广泛用于训练和检查飞行机组人员。现代飞机的复杂性,成本和运行环境使得使用高级模拟器变得非常必要。
传统意义上的模拟器设备分成两个门类:Full Flight Devices (FFS) 全动模拟器和
Fixed Training Devices (FTD)基座固定式模拟机。
FFS是基于特定机型及选装的全尺寸、高仿真的飞机驾驶舱复制设备,可以复现飞机在地面和飞行操作过程中的不同状态。一台完整的FFS还需要有一套驾驶舱外部的视觉系统和一套至少3轴的运动系统。它必须符合相应监管机构对于FFS设备资格认证的最低标准。航空公司是FFS的主要用户。
FTD基座固定式模拟机,也是基于特定机型的仪表、设备、面板,操控机构的一套全尺寸仿真设备。该设备一般放置在开放的驾驶舱区域或封闭的驾驶舱机壳中。通过以上仿真硬件设备和计算机仿真软件程序的配合,模拟复现飞机在地面和空中各阶段的特情环境,从而展开训练。FTD不需要强制需要连接运动平台,但也符合相应监管机构对于FTD资格级别的最低标准,方可运行。
过去的30年中,业界对于航空公司对于飞行员的改装及复训培训变化不大。监管机构要求此类培训的很大一部分要在非常昂贵的全动模拟器或真实飞机上进行。遵守规章是培训的基础,但有些培训显得教条了些,还是依据以往过时的法律和管制文书,对于最近二三十年突飞猛进的技术变革及创新应用寥寥。
培训的费用及其基于合规性而不是基于场景的现实状况会导致飞行员训练从质量到数量的双重无效结果。对于航空公司本身就需要通过各种途径来降本增效,强化竞争力的现实处境来说,年复一年花费在飞行员改装及复训上的巨大财务支出给航司带来了巨大的压力。
FFS非常昂贵:大约1000万美元一台的造价,其他成本包括土地、至少3层楼的训练中心和支持该设备运行的基础设施。维护和运营也很昂贵,因此大多数航空公司或者没有自己采购全动机,要么使用第三方的设备——位于不同城市,甚至不同国家。
FFS通过“欺骗”人的感觉系统来创造真实感,而感觉系统却与实际飞机提供感觉的方式有所不同。以点为例-通过向前倾斜模拟器来模拟减速,从而产生从座椅上掉下来的感觉。但是,此时飞行器指示的俯仰姿态与预期的有所不同。这导致飞行员的内耳平衡和眼睛发生冲突,与他们的眼睛告诉他们的说法并不一致。再说个例子,FFS上可以通过持续倾斜来模拟偏航或侧滑,但是不能保持垂直加速度。询问任何飞行员都会有如下结论:在模拟器中比在真飞机上进行过度操控很常见。由于FSTD运动平台的物理限制,惯性提示(来自内耳感觉器官的提示会感应加速度)与视觉提示的比率与飞行中的有所不同。当动作和视觉提示不一致时,飞行员可能会迷失方向,甚至可能在模拟器训练中导致晕眩。
在过去的几年中,FTD技术已经发展到了除了没有匹配运动平台以外的相当高的水平,设备可以复现驾驶舱中希望出现的近乎所有特情内容。如今成熟的产品可提供飞机驾驶舱内各种航电设备及操控输入设备的高仿真度再现,并具有准直(无限聚焦)的视觉系统,可提供完整的真实感。振动和环境噪声同样可以实现模拟。座椅震动系统提供了在飞机遇到湍流,跑道表面粗糙或机身振动而导致的颠簸感觉
基于飞机制造商提供的数据包,现代FTD使用了与全动模拟器相同的模拟软件,在气动模型,地面和发动机性能以及输入机构的力及反馈等方面都有相当高的仿真度。
来到本文开篇的疑问,全动模拟器并不是说百分之百就比基座固定式模拟机备好。我认为,与老派FFS的传统培训相比,现代FTD基于情景的培训包括例如风切变,接地及各大系统故障的模拟,实际上会带来更高水平的有效训练效果
2020年的这场COVID-19的灾难,使得航空公司在世界各地频繁地安排机组人员进行飞行模拟器训练已不再可行。这种训练将带来巨大的经济负担,考虑到疫情大流行和社会隔离的要求,也不是明智的选择。
公平地说,大多数监管机构都意识到技术革新带来模拟器仿真能力的进步,并准备利用该最新的培训工具。和现代FTD相比,FFS没有优势。人们对使用现代FTD替代昂贵的D级FFS进行复训产生了兴趣。逐渐地,需求转向那些没有运动系统的模拟器,展开基于情景和能力的训练,照搬教条的在FFS上的合规性训练方式需要作出改变。
因为COVID19,世界陷入一场空前的大变革。航空培训需要发生范式转变,我们必须立即开始思考和计划,以便为不确定的未来做好更充分的准备。 |
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