欧阳亮

　　

　　“截至2019年4月初，东航机队共有飞机711架，有飞行员7500人。而每天的航班量，虽然淡季和旺季有所区别，基本上也都维持在2700到3000个左右。”4月16日，东方航空飞行技术管理部777机型师王磊在第八届民用飞机航电国际论坛上表示，作为三大航之一的东航发展迅猛，过去十多年以来，以及未来可预见的一段时间内，飞行员不足都是东航主要的挑战之一。

　　不仅东航，全国乃至全世界的航空公司都面临巨大的飞行员缺口。2018年9月，波音发布预测报告称，由于全球航空运输业高速发展，未来20年，飞行员的缺口将高达63.5万人。其中，亚太地区占总体需求的将近四成，而中国作为缺口最大的市场，又占到了亚太地区需求的一半以上。《金融时报》的报道称，由于市场高速扩张，中国在2035年前需要新增7000架飞机，届时飞行员缺口将达到11万人。

　　在一定的技术辅助下，人的成长可以加速，比如模拟机的使用，可以让飞行学员更快地积累经验。但人的成長毕竟有其自身规律，不可能像流水线上的产品一样大幅提升“生产”速率，因此，飞机航电设计的一个目标，就是要不断提高飞机的智能化程度，以减轻飞行员的负担，降低对飞行员的要求，甚至最后取消飞行员。

　　4月16日至17日，由中国航空学会、中国航空研究院主办，工信部装备司、民航局适航司、民航局空管局、上海市经济和信息化委员会指导，上海广尧商务咨询有限公司协办的第八届民用飞机航电国际论坛在上海召开。本届论坛以“安全航电，智控未来”为主题，来自美国、加拿大、日本、德国、中国等11个国家和地区的近500名与会代表齐聚现场，围绕民用飞机航电系统适航审定要求、航空电子新技术发展和应用趋势、航电系统故障预测与健康管理、飞行器运营的安全性与可靠性、航电系统的信息化等主题开展了讨论。

　　机长：从决策者到执行者

　　“东航目前在训的飞行学员大概是4600名，包括在航校学习和刚从航校毕业进入公司集训的，他们中间每年大概有1000人毕业正式成为飞行员。”王磊表示，东航对飞行员的培训量非常大，一方面是要培养新的飞行员，另一方面，成熟的飞行员还要继续培训，成为A类教员、B类教员等。这么庞大的培训量，即使对于专业培训机构也是很难承接的，但目前很多工作是由航空公司在做。

　　而有如此庞大需求的，还不只是东航一家。近年来，中国大多数航空公司都在快速扩张，因此，在航电技术快速发展的背景下，Pilotless（无人驾驶）就成为航空界期待的解决飞行员缺口难题的终极绝招之一。飞行员需求缺口要求尽快培养更多的人才，但飞机技术的进步使得其操纵越来越复杂，飞行员对飞机的理解和掌握也变得越来越难。

　　“比如第二代喷气式飞机，虽然它的机械、电子结构比较复杂，但是它的逻辑很简单，飞行员可以比较容易地掌握飞机的逻辑，对飞机的输入和输出之间的关系是很容易熟悉的。但现在的飞机越来越先进，这方面的关系就不再是简单的一一对应关系了，对于飞行员来说，掌握飞机的原理是越来越困难了。以我个人的经验来说，现在的运行环境与五年前、十年前相比复杂多了。”王磊表示。

　　对飞行员的要求越来越高，而培养的速度又越来越快，这样的矛盾不可避免地会带来灾难性事故。比如2013年7月6日发生的韩亚航空214号航班空难，就是典型的飞行员操纵不当引发的人为事故。当时，机组对机型系统知识掌握不够，进近时未遵守标准操作程序（SOP），再加上航线带飞教员不称职，最终酿成此次事故。

　　如果是无人驾驶，这样的人为事故在大概率上是可以避免的。不过，在目前技术条件下，虽然无人机已经满天飞，但是离无人驾驶飞机来执飞商业航班，还为时尚早。那么，在实施真正的无人驾驶之前，我们可以做些什么？王磊认为，通过技术进步，可以大大降低飞行员的工作压力，使飞行员从现在的2人减少到1人，甚至可以慢慢地实现留在驾驶舱的不再是一个全训的或典型的飞行员。这样，就可以大大降低飞行员培训的难度，同时也大大提高培训速度。

　　当然，如果留在驾驶舱的是一个没有完成全训的飞行员，那么其在飞行过程中拥有的权力也会受限，航空公司将会在地面设置工作站，用经验丰富的飞行员组成飞行支持团队，帮助飞机上的飞行员进行决策。届时，飞机上的机长就由现在的最高权力拥有者变成为一个执行者，其决策权将移交给地面工作站的飞行支持团队。

　　目前，各大航空公司都在进行相应的研发，比如东航就已经建立了强大的飞行支持团队，未来只要在地面对飞机驾驶舱的实时监控及空中-地面信息传输等方面取得突破，就可以极大地缓解飞行员需求的缺口问题。

　　触摸屏：颠覆的不仅是硬件

　　在过去，开飞机不仅是个技术活，而且也是个体力活。上点年纪的人大都在电影电视中看到过这样的场景：紧急时刻，飞行员要驾机起飞，却不得不手忙脚乱地打开一大堆开关，先是头顶驾驶舱顶板上的，后是前面驾驶台上的，然后是右手边油门周围的……敌人马上就要靠近飞机了，观众们急得要死，飞机却在原地不动，因为还有很多开关没打开。

　　在今天的商业航线上，有着如此老旧驾驶舱的飞机应该已经很少了。“今天的飞机驾驶舱已经变得非常‘干净，引入了很多新技术。”波音公司副技术院士张家声表示，这些新引入的技术，比如用触摸屏代替大部分开关，极大地降低了飞行员的负担，但同时也增加了飞机制造商技术整合的难度。而且，由于飞机的运行环境很复杂，如果遇到突发的颠簸，就会增加飞行员误操作的可能性。

　　“对于防止颠簸引发的误操作问题，柯林斯已经有很好的解决方案。”柯林斯宇航高级战略发展经理周炯昴介绍说，柯林斯的大尺寸触摸屏已经在波音777X飞机上使用，其解决方案是给触摸屏加了一个粗的边框，这样，飞行员可以把手搭在边框上，然后用大姆指去操作图标，无论是点击还是拖拽，都可以很方便地操作。“我们这个方案在直升机上也运用了。直升机的震动比客机厉害得多，它都能用，那客机就更没问题了。”周炯昴表示。

　　触摸屏对减轻飞行员的工作强度效果很明显。比如在遇到恶劣天气的时候，飞行员要临时更改飞行计划，传统的方式是需要飞行员一个一个航路点地输入备用航路，而在触摸屏上则只需要直接把这个航路点拖出来，绕过危险的天气区域即可。周炯昴表示，这种操作方式不仅快捷，而且比传统方式要有效得多。为防止误操作，柯林斯在设计时也保留了一些传统操作方式作为备用，以备在万一真的发生误操作时，可以即时修正过来。

　　在新一代飞机上用触摸屏代替以前的开关和针式仪表，不仅是技术进步的表现，也是对新一代飞行员的适应。因为80后、90后本来就生活在一个智能化环境中，已经习惯使用触摸屏电子产品，当他们成为飞行员后，自然也更青睐触摸屏的操纵方式。

　　但是，如果以为触摸屏的引入，只是替代了那些老旧的开关和针式仪表，那仍然想得太简单了。中国商飞上海飞机设计研究院航电整体室主任许健认为，飞行员在飞行过程中系着安全带，整个人几乎是被绑在座椅上，他的手臂能够触摸到的区域实际上是比较有限的，这可能带来两个变化：一是有一些应用更适合放在中央操纵台，二是对于驾驶舱的三维空间设计带来了一些挑战。

　　中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司副总设计师孙大伟也认为，触控技术的引入不仅会改变显示方式，对驾驶舱的其他操作也会带来一定的影响。同时，这种技术也会给飞行员带来一定的自主权，使其可以按照自己的操作习惯、个人喜好来配置操作界面，从而进一步提升操作效率。

　　更酷炫的技术：等待成熟

　　在触摸屏之外，语音识别、头戴式平视显示器等是更加酷炫的技术。周炯昴介绍说，柯林斯在实验室里已经实现了声控技术，借助新技术，显示屏也可以用语音控制。

　　“但是，这种技术还有很多场景细化的元素没能固定下来，因此在适航取證方面还存在一些困难，暂时没法进入实际应用。”周炯昴表示。

　　至于平视显示器，目前在军机上已广泛使用，某些汽车品牌也在尝试，比如奔驰、宝马旗下的部分车型，可以把大量的彩色数字信息投射到挡风玻璃上，使驾驶员不用低头看仪表就能掌握相关信息，从而减少因低头看仪表而产生的注意力不集中、疲劳现象，进而降低事故风险。

　　当然，商用飞机的相关产品也在研发之中。周炯昴认为，头戴式平视显示器对商用飞机的飞行员来讲，有两大优势：一是它的视角比传统的悬挂式平视显示器大，二是它戴在飞行员的头上，能最大限度地适合飞行员读取，而不像悬挂式平视显示器那样对飞行员的身材有要求，必须在一定的身高范围内才能看到全部图像。

　　“这些技术未来肯定会应用到商用飞机上，但具体如何使用，现在还没有定论，”周炯昴说，“可以肯定的是，飞机上的开关将会大大减少。”

　　张家声也认为，随着触摸屏、语音识别技术和平视显示技术的发展，飞机上的开关会大大减少，但不会被全部取代。有些关键的开关，比如APU的起动器等，出于最低安全级别的要求，必须保留。但是，未来的飞机设计师肯定会尽量减少开关数量，未来飞机上可能只会留五六个开关。

　　许健认为，一些用于应急控制的开关可能会被保留下来，比如用于发动机灭火的开关，还有就是一旦所有触摸屏的功能全部丧失的情况下，可以控制飞机的开关会被保留。

　　“这些都是颠覆性技术，会极大地促进飞机的可靠性和安全性。”张家声表示，如果一个飞行员只需要面对五到六个按键，他的操作失误就会更少。