书城经济空中客车:一个真实的故事
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第51章 飞行员和自动装置(5)

工作载荷不仅限于在常规飞行时进行评定。还模拟了技术故障发生时,飞行员手动操纵燃油或增压系统、单台发动机工作时飞行、着陆前复飞、航线改变时紧急降落、发电机或液压发生器出现双重故障,还有阴极射线管仪表设备出现故障时,如何评定飞行员的工作强度。A310的四个启动用户参与了这些试验。

这项研究旨在建立驾驶舱内工作载荷模型,事实上,他们根据空中客车公司搜集的数据以及由科钦医院生理实验室和著名的美国咨询机构邓拉普事务所提供的资料获得了一个静态试验模型。法国政府与民航当局签订合同,全面支持该工作。

按照让·雅克·斯派尔的说法,1986年在图卢兹完成的研究报告表明,A310上的工作负荷少于其他老式飞机。他补充说,“过去,飞行员要承担繁重的工作。现在,飞行员已经成为一名管理者,而不单纯是一名操作员”。由于应用了自动操纵系统,飞行员的工作性质发生了改变,工作量也减少了。

存在的隐忧

无意加重飞行员的隐忧,他们认为“在当前条件下,自动装置通常会比人更好地完成任务,但并非所有情况下都是如此。”1990年参与该项研究的法国国家科学研究中心社会学家——卡罗琳·莫里科对此做了深入剖析。两年后,在法国国立民航学校刊物上发表了她的研究成果。当时,通过A320已经积累了大量的工作经验,与机组成员访谈也获取了丰富的认识,这些都有助于完善先前的研究成果。

在充满矛盾的变革过程中,似乎可以感受到欧洲飞机果断创新的特点,这是由需求决定的。一些合作者集中于攻克嵌入式电子设备、侧向操纵杆、电传操纵飞行控制系统的研制(退一步讲,这也似乎合乎逻辑)。而其他各方在讨论一个更宽泛的改进方案,用机载计算机系统分担飞行操纵任务。

卡罗琳·莫里科大胆地表达了她的看法,在谈及A320时,认为“这款飞机超越了其他飞机,带有许多新的意义和象征,是一款赋有哲学意义的飞机!”她补充说,按照许多访谈者的说法,这一哲学意义“预示着飞行员不一定能完全理解的逻辑系统”。她注意到飞行员面临的一个问题,这就是飞行员的理解能力竟然不及A320系统的复杂性。“飞行员看到的是在他们中间有几十台进行信息交换的计算机在工作。”这又可能带来一个隐忧—— 机组人员或许会因无法获取某些数据而不快。因此,根据社会学家的观点,飞行员对系统状态只有一个局部认识。比这更甚的问题是只有系统设计员/ 计算机专家能够全面理解整个系统。这使得飞机处于计算机自主操纵状态,脱离了人工操纵。

当然,尽管这些担心不全建立在技术现实性基础上,但它让人联想到1994年 9 月 24 日的突发事件。当时罗马尼亚航空公司(Tarom )一架 A310在飞往奥利机场的最后进场过程中,在1400英尺(425米)高空,随着起落架和襟翼的打开,飞机降落并减速,自动驾驶仪断开,自动油门开始工作,飞机速度达到进场速度,这时一阵风使得飞机速度超过了允许极限值。自动装置自主动作,增大了发动机的输出动力,产生了一个连机长都无法理解的反作用,差一点酿成一场大祸。在244米的高度,飞机操纵才恢复正常。

随着A320的投放市场,飞行员也担心他们会与飞行的“现实性”脱节。近些年来,随着人们逐渐认识到只有人的大脑才能分析和判断这些危急状态的信息,那些最初顾虑重重的人们才再一次恢复了信心。计算机被很好地限定在它的真正角色中,那就是协助飞行员工作,减少他们的工作量。

这些研究还在继续,他们关注的是那些早已投放市场以及正在拥有巨大商业市场的飞机。从A320批评者的角度看,这些研究在某种程度上只不过是呈现既成事实的一种策略和长期以来获得专家支持的意见。

1992年,位于布雷蒂尼试飞中心的法国防务部航空航天人机工程研究部门再次聚焦驾驶舱自动化这一话题,事情的起因是由于这项技术仍没有获得统一的支持意见。特别是研究小组指出当飞行员不能够完全理解自动系统工作状态时,他们将失去最佳操作时机或对飞行状态做出不正确的表述。

几年后,航空飞行员行业协会(APN A)的一个工作小组试图对这些研究结果进行总结概括。他们考虑到这样一个事实,自1965年开始,自动操纵驾驶舱的设计者和用户之间的隔阂在不断加深,它源于“相互间的不了解”。换句话说,飞行员协会中的飞行员是参考空中客车公司飞行试验结论来理解该系统,因此飞行员是以一种保守的姿态来感知这一系统。他们是不是缺乏沟通呢?航空飞行员行业协会(APN A)给出了结论:“必须承认我们双方从来都没有选择心平气和地坐下来分析这些基本问题,而只是站在各自的角度,对出现的变革妄加评论。”

经常被作为抨击对象的A320飞行管理系统和它的设计师们一起被列入“黑名单”。管理功能由高级计算机完成,管理变成了十分单纯的操纵,对一些飞行员而言,这是难以接受的。此外,按照航空飞行员行业协会的说法,目前的人机接口“有些不能满足驾驶舱中实时工作的要求”。在当时,很少有人提及可能成为讨论关键词的“人工智能”这一名词。不过早在1986年,让·雅克·斯派尔就开始使用“机载智能”这一术语。关于这个问题,正、反两方的争论仍在继续。在法国航空公司从事过各种不同工作的米歇尔·朱安纽克斯 (Michel Jouanneaux)后来写了一本名为《飞行员永远是第一位的》的书,总结出这种争议的本质所在。在他看来,A320侧向操纵杆不同步和自动油门不能移动相比其他特征来说招致了更多的非议。实际上,取代了传统中心驾驶杆的两个侧向操纵杆完全能够发送指令到电传操纵飞行控制系统。他们单向工作,因此没有反馈信号,彼此之间是独立的。这就意味着如果机长操作他的侧向操纵杆,副驾驶一方的仍然保持不动。同样,当自动油门工作时,油门杆保持不动。如果速度发生改变,飞行员只能通过监测仪表显示的信息明白发生了什么事情。朱安纽克斯惋惜地说,“三重感觉反馈信号正在失去”。

这并不是故事的结局。尽管双方都同意采用自动装置,但对采用“玻璃驾驶舱”还很难从思想上转变过来,至少在法国是这样。事实上,空中客车公司对于带有欧洲色彩感到自豪,全力以赴开展国际合作,但恰恰是由法方负责驾驶舱这一全机最重要部分的制造。此外,当A320下线时,最后的组装也是由法国宇航公司完成。空中客车公司负责飞行试验部分,但这些工作也是在图卢兹完成的。这给人们的感觉是A320是法国人的,于是就把法国飞行员推向了这场论战的前沿。

伯纳德·齐格勒“BZ”

我们早已远离了新型商用飞机只需单人工作的时代。任务的广度和复杂性决定其需要依靠由许许多多不同专业工程技术人员组成的设计部门来完成。另外,无处不在的信息技术也起到了重要作用,特别是在机载仪器设备上得到了广泛应用。

几十年来,设计工作已经取得了巨大成就。当然,罗歇·贝泰耶被认为是空中客车公司首个产品系列的缔造者,他与“‘协和’飞机之父”卢西恩·塞尔旺蒂一样,将永载史册。但是工业发展所产生的现实意义更为深远。事实上,在A320酝酿阶段,除前面提到的产品系列创始人之外,还有一个走在空中客车公司发展最前沿,为空中客车公司发展做出突出贡献的人,他就是伯纳德·齐格勒。

凭着非凡的信念,伯纳德·齐格勒亲自敲定有关航空发展的一些方案,提出侧重于技术重大突破的“新一代”飞机概念。他在空中客车公司的发展中起到了决定性作用,对空中客车公司的发展产生了重大影响。这也正好说明他为什么不止一次地成为双方激烈争议的焦点,那些不愿意在驾驶舱中采用自动装置的法国民航飞行员将矛头一致指向了他。

在空中客车公司历史人物中,伯纳德·齐格 勒 (Bernard Zie g le r,BZ)是唯一一个可以仅用姓名首字母指代的人。和他的父亲亨利·齐格勒一样,伯纳德·齐格勒是一名工科大学毕业生,他先后做过战斗机飞行员和军用飞机试飞员,1973年之前,他曾是空中客车公司的飞行试验主管。1985年,他被提拔为技术负责人,尽管在他产生重大影响之前,没有在图卢兹设计部门内部获得一席之地,但之后,他在空中客车公司的技术战略制定中崭露头角。“当我来到时,罗歇·贝泰耶或多或少已经开始注意我。他非常信任我,对我一直都很支持”。BZ 在谈及刚刚来到空中客车公司的情景时说。他还与当时的领导核心保持了紧密的联系,其中包括保罗·杜卡瑟和乔治·布罗伊汉尼(Georges Bro ih an ne),坚定地推动与欧洲的合作。但这并没有使他打消放弃“协和”飞机方案的构想,但他补充说,“协和”飞机创造了新的试验资源,从电传操纵飞行控制系统(他在星期日用一张半纸描绘出草案,第二天拿给了贝泰耶,结果贝泰耶给予了他肯定的答复)着手,将可能带来具有里程碑意义的发展。事情的开端似乎非常顺利。当时,已经为“齐格勒时期”做好了铺垫。20世纪70年代初,他的父亲同时领导法国宇航公司和空中客车公司经济利益集团( GIE)。在图卢兹,BZ的职位很快得到提升,当老板是他父亲时,他是如何找到自己的位置和方向的呢?“我从来不和父亲谈及任何我还没有向罗歇·贝泰耶讲述的事情,罗歇·贝泰耶给了我行动、思想的全部自由。”

BZ 在那个时期获得成功并被人们所认可的主要贡献是通过在驾驶舱中装备电子计算机、阴极射线管显示器、侧方操纵杆以及飞行包线自动保护装置而明确了双人驾驶舱的标准设置。BZ 获得了他的亲密合作者们的坚定支持,他们包括:吉尔伯特·德 费 (Gilbert Defer)、皮埃尔·波特和杰拉德·盖约特,这些人拥护他的决定,并将这些新思维广泛应用,以此将空中客车公司与美国竞争对手区别开来。

由A320引发的问题凸显出来后,和BZ并肩作战的A320的设计师们意识到调和不断出现的矛盾,让飞行员和自动装置并存是目前压倒一切的首要任务。自动装置具有可重复使用的优点,它具有“可以信赖”的“好脾性”。我们可以说,人除了可以创造和实现梦想外,还能够提供对系统的评估和决策。这种人与自动装置的平衡在探求飞机最佳操纵性能的过程中是不可缺少的。

那些法国全国班机驾驶员工会的飞行员没有轻易接受这样一个定位,在他们看来,这种定位似乎削弱了他们的作用。一个飞行员甚至直接对BZ 说:“我绝不会去驾驶你所臆想的那堆玩意儿!”

在最紧张、困难甚至接近崩溃的时刻,这些方案经过了讨论并说服了持不同意见的人们。飞行员对这种飞机真的没有感觉吗?事实完全不是这样。20世纪50年代后期,随着“快帆”、波音707、DC- 8以及其他飞机的出现,取消了传感反应、传感马达反馈装置。“此外,当自动装置无法正确工作时,我们对该方案作了更改。当飞行员出错时,我们需要系统地研发能够避免出现错误的新一代驾驶舱系统。”

遗憾吗?“很快我就遭到了飞行员、工会代表,还有那些不愿承担风险、推诿责任的人们的蔑视。所有这一切使我认识到必须坚持走下去,直到获得大家的理解。同时我也和一些有远见的飞行员进行了接触。”

BZ 没有单纯地捍卫他的观点,而是领导了在空中客车公司的试验飞行。他还壮大了工作小组的力量,给飞行员创造作为销售者的机会。当然,这样做又使他们曝光于媒体,在强大的宣传攻势下,他们频繁的演说又使他们引起世人的瞩目。

在主要航展上所作的飞行表演进一步证实从巴黎到范堡罗、再到迪拜和新加坡,方方面面都达成了共识,一款又一款空中客车飞机永远只是航展的一部分。A380和A340- 600是远程商用飞机的完美化身,它们的技术规范与战斗机的毫不相干,一旦它们翱翔于天空,空中客车公司必将迎来世人的狂热追逐。顺便说一下,即便是对基本气动定律提出挑战的A300-600S T超级运输机(亦称“白鲸”),也能够在吉尔伯特·德费(Gilbert Defer)这样的优秀飞行员驾驶下优雅地漫游蓝天。验证飞行是一项壮观、美丽的行动,但人们认识到飞行验证从来没有推销出一架飞机,这也正说明波音波音为什么认为这样做没有必要。

注 释

[1].侧重最新技术在驾驶舱中的合

[2].丽·克劳德·波默里也详

[3].应用。她指出“机组人员必须

[4].定义了她提出的未来飞机驾驶