儂雨林王 東
(1.中國民航飛行學(xué)院飛行技術(shù)學(xué)院,四川 廣漢 618307;2.中國民航飛行學(xué)院模擬中心,四川 廣漢 618307)
飛行員模擬機培訓(xùn)特情應(yīng)對分析
儂雨林1王東2
(1.中國民航飛行學(xué)院飛行技術(shù)學(xué)院,四川 廣漢 618307;2.中國民航飛行學(xué)院模擬中心,四川 廣漢 618307)
本文針對今年來飛行事故多發(fā)的實際情況,對飛行員的模擬機訓(xùn)練中特情應(yīng)對體現(xiàn)出的能力差異進行了分析。分析過程中對52名民航飛行員平均分組,使用了兩套訓(xùn)練模式并對指示空速不可靠以及不穩(wěn)定進近兩種事故多發(fā)特情進行測試。通過統(tǒng)計分析教員設(shè)置飛行中結(jié)冰至機組判明空速指示不可靠經(jīng)歷時間、機組判明指示空速不可靠到后執(zhí)行第一個記憶項目到成功改出時間經(jīng)歷時間、以及教員設(shè)置進近中低空風切變至機組判明不穩(wěn)定進近經(jīng)歷時間三組主要數(shù)據(jù),提出了通過在飛行員完成統(tǒng)一的理論課培訓(xùn)之后,由教員在訓(xùn)練中根據(jù)訓(xùn)練大綱靈活安排訓(xùn)練科目,之后安排飛行員參加訓(xùn)練科目的隨機考核的訓(xùn)練模式更有效,能更好地提高飛行員識別特情和應(yīng)對特情的能力。
航空運輸;飛行員培訓(xùn);模擬機訓(xùn)練;指示空速不可靠;不穩(wěn)定進近
大量的國際、國內(nèi)的飛行事故及事故征候的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,在全球航空重大飛行事故中,飛機本身的原因只占事故原因的3%,而人為原因的比例高達64%。僅2016年第一季度,國內(nèi)民航業(yè)共發(fā)生了7起人為責任原因的運輸航空事故癥候,其中機組4起(數(shù)據(jù)來源西部航空飛標訓(xùn)練)。而在常規(guī)的訓(xùn)練測試中,針對考核中設(shè)定的各種特情科目,飛行員都在考核中證明了自己具備應(yīng)對特情的所需相應(yīng)知識以及各種操作技能。幾乎所有的飛行員都順利通過考核。而不同于在模擬測試中對特情的處理,在實際飛行中遇到這些特情時,飛行員未能及時、正確地做出響應(yīng),有時飛行員甚至還采取了反操作。
本文將飛行員的模擬機飛行培訓(xùn)和測試作為兩個獨立的環(huán)節(jié)加以分析。根據(jù)近年來國際國內(nèi)民航事故統(tǒng)計結(jié)果來看,本文選取了兩個事故高發(fā)特情為例來分析。一個是指示空速不可靠,一個是不穩(wěn)定進近。
通過查看民用客機飛行事故統(tǒng)計,可看出指示空速不可靠造成的事故數(shù)量眾多。如1974年12月1日,B727墜毀,原因是空速管結(jié)冰。1996年2月6日,B757墜毀,原因是空速管套未取下。1996年10月2日,B757墜毀,原因是靜壓管堵塞。2009年6月1日,法航A330墜毀,原因是飛機在雷暴的惡劣天氣下指示空速失效且機組判斷和處置失誤。而早在2013年華盛頓特區(qū)飛行安全基金會國際航空安全峰會中,荷蘭皇家航空安全主管HIltermann就指出行業(yè)數(shù)據(jù)表明3%到4%的進近都是不穩(wěn)定進近,也就是說每天大約有1000次不穩(wěn)定進近。但在不穩(wěn)定進近中,飛行員中止著陸或復(fù)飛的只有3%。而2011年的數(shù)據(jù)顯示65%的商業(yè)航空事故發(fā)生在進近和著陸階段。數(shù)據(jù)同時顯示,如果飛行員實施復(fù)飛,其中超過83%的事故可以避免。
本文通過實驗對比結(jié)果,表明采取什么樣的培訓(xùn)過程能夠使飛行員的模擬機培訓(xùn)變得更有效,能讓飛行員在識別特情和應(yīng)對特情時具備更扎實的能力。并根據(jù)實驗結(jié)果,提出改進飛行員模擬機培訓(xùn)的相關(guān)建議。
1.1測試人員與測試儀器
該次研究課題邀請了到中國民航飛行學(xué)院模擬機訓(xùn)練中心參與A320改裝及復(fù)訓(xùn)的52名民航飛行員。其中包括16名機長,16名副駕駛,以及20名初始學(xué)員。實驗中將參與測試的人員隨機平均分成兩組。第一組機長飛行經(jīng)歷為3500h~13000h(平均時間6900h,中位數(shù)為6400h),在過去一年里飛行經(jīng)歷時間為955h~985h(平均時間972.3h,中位數(shù)為972.5小時)。第二組機長飛行經(jīng)歷為4500h~12000h(平均時間7412.5h,中位數(shù)為6800h),在過去一年里飛行經(jīng)歷時間為950h~990h(平均時間974.4h,中位數(shù)為975h)。第一組副駕駛飛行經(jīng)歷為2100h~3500h(平均時間2882.5h,中位數(shù)為2920h),在過去一年里飛行經(jīng)歷時間為650h~880h(平均時間758.8h,中位數(shù)為730h)。第二組副駕駛飛行經(jīng)歷為2480h~3420h(平均時間2905h,中位數(shù)為2890h),在過去一年里飛行經(jīng)歷時間為680h~900h(平均時間775h,中位數(shù)為750h)。初始學(xué)員都為新畢業(yè)學(xué)生,飛行經(jīng)歷都只有250h。第一組初始學(xué)員在過去一年里飛行經(jīng)歷時間為30h~48h(平均時間38.4h,中位數(shù)為38h)。第二組初始學(xué)員在過去一年里飛行經(jīng)歷時間為25h~48h(平均時間35.8h,中位數(shù)為36h)。
選用的訓(xùn)練設(shè)備中國民航飛行學(xué)院模擬機訓(xùn)練中心D級A320全動模擬機。課程中提供給飛行員使用的飛行檢查單、快速檢查單、電子儀表結(jié)構(gòu)圖等由北京華歐航空培訓(xùn)公司提供。
1.2選用測試科目
根據(jù)近年來國際國內(nèi)民航事故統(tǒng)計結(jié)果來看,本文選取了兩個事故高發(fā)特情來進行分析,包括空速指示不可靠與不穩(wěn)定進近。
1.2.1空速指示不可靠
造成指示空速不可靠的原因有可能是由于結(jié)冰造成的空速管或靜壓管堵塞,雷達罩損壞或脫落,異物堵塞(飛鳥、昆蟲、大雨、泥土等),ADRs部分失效。也就是說如果雷達罩損壞、或者大氣探頭失效或堵塞導(dǎo)致靜壓探頭受到影響,那么指示高度也可能受到影響。ADIRU無法探測到不可靠的速度。如果探測到一個明顯的差異,飛行控制和飛行引導(dǎo)計算機正常情況下會拒絕錯誤的速度/高度源。但是當兩個錯誤的速度或高度同時出現(xiàn)并且錯誤的程度也相同時,錯誤數(shù)據(jù)是不會被拒絕的。因此,在所有不可靠的速度情況中,飛行員必須判斷故障的ADR,然后將其關(guān)掉。
當飛行過程中發(fā)生指示空速不可靠時,飛機有可能體現(xiàn)出的情況:
(1)速度差異(在ADR1、2、3和備用儀表之間)。
(2)指示速度與壓力高度波動或意外地增加/減小/穩(wěn)定。
(3)基本飛行參數(shù)(速度、俯仰姿態(tài)、推力、爬升率)和相互關(guān)系異常。
(4)自動駕駛儀/飛行指引儀/自動推力表現(xiàn)異常。
(5)失速警告或超速警告,至少于一個指示速度矛盾。
(6)無線電和壓力高度不一致。
(7)隨著速度的增加空氣動力噪音反而減小,或隨著速度的減小空氣動力噪音反而增加。
(8)不能通過正常的起落架控制放出起落架。
當飛行過程中飛機出現(xiàn)上述情況,機組一旦判明出現(xiàn)指示空速不可靠應(yīng)按照飛行機組操作手冊FCOM中規(guī)定的ADR檢查程序完成操作。具體過程參照標準A320飛行機組操作手冊中關(guān)于《不可靠的速度指示/ADR檢查程序》部分。
成功完成指示空速不可靠的特情處理之后,飛機應(yīng)能在不管爬升、巡航還是下降段都將主要飛行參數(shù)維持在正常范圍。
1.2.2不穩(wěn)定進近
飛行過程中造成不穩(wěn)定進近的原因包括人為原因、機械因素和環(huán)境因素。其中人為因素包括機組疏忽、措施不當、飛行技術(shù)欠佳、判斷失誤等。機械因素包括飛機重量過大或配平不當、增升增阻設(shè)備故障、進近構(gòu)型錯誤、動力導(dǎo)航設(shè)備誤差或故障等。而環(huán)境因素又包括惡劣天氣、風速過大、側(cè)風與低空風切變、亂流、能見度低下等。
進近過程中出現(xiàn)不穩(wěn)定進近時,飛行的速度、高度和空中位置會出現(xiàn)異常,偏離要求值。為了實現(xiàn)良好著陸,飛行安全基金會根據(jù)全球航空運行情況提出穩(wěn)定進近的運行標準。為實現(xiàn)良好著陸,穩(wěn)定的最后進近,應(yīng)該滿足以下準則和要求:
(1)穩(wěn)定進近的最低安全高度儀表飛行狀態(tài)下高出地面至少1000ft,目視飛行狀態(tài)下高出地面至少500ft。
(2)飛機要保準正確的航跡。保證正確航跡的前提下,航向和俯仰允許有較小的變化。
(3)保持速度穩(wěn)定。(Vref≤V≤Vref+20)。
(4)具備正確的著陸構(gòu)型。使用著陸襟翼位、縫翼位,起落架放下。
(5)飛機下降率不得大于1000ft/min。
(6)發(fā)動機功率符合飛機構(gòu)型,能實現(xiàn)3°下滑角要求,并不小于飛機使用手冊規(guī)定的最低功率。
(7)已完成簡令及檢查單所有內(nèi)容。
(8)處于下滑到上,偏差在1°以內(nèi)。
(9)機翼保持水平,對于轉(zhuǎn)彎進近著陸的飛機應(yīng)在離地面至少300ft高度以上就是飛機保持水平。
如不滿足以上要求則視為不穩(wěn)定進近。在進近過程中,一旦機組判明出現(xiàn)不穩(wěn)定進近要果斷復(fù)飛,執(zhí)行復(fù)飛程序。具體過程參照標準A320飛行機組訓(xùn)練手冊FCTM中關(guān)于正常操作中《復(fù)飛》部分。
成功完成不穩(wěn)定進近的特情處理之后,飛機應(yīng)能實現(xiàn)成功復(fù)飛。
1.3測試過程
測試中選用的起飛機場和降落機場為同一個機場BGI。幾乎所有參加測試的飛行員過去十年都沒有去過該機場,避免由于熟悉機場造成對測試結(jié)果的影響和誤判。整個培訓(xùn)加考核的過程采用了兩套模式,并將參訓(xùn)的機長、副駕駛以及初始學(xué)員都各自平均分成兩組。第一套培訓(xùn)模式下,在飛行員完成統(tǒng)一的理論課培訓(xùn)之后,由教員在訓(xùn)練中根據(jù)訓(xùn)練大綱依次安排訓(xùn)練科目,之后安排飛行員參加訓(xùn)練科目的隨機考核。第二套培訓(xùn)模式下,在飛行員完成統(tǒng)一的理論課培訓(xùn)之后,由教員在訓(xùn)練中根據(jù)訓(xùn)練大綱靈活安排訓(xùn)練科目,之后安排飛行員參加訓(xùn)練科目的隨機考核。在訓(xùn)練科目結(jié)束后,所有參訓(xùn)飛行員都會被告知隔天將參加隨機考核。
對于特情指示空速不可靠,模擬機訓(xùn)練中設(shè)置為由于雷達罩損壞成空速管堵塞,從而導(dǎo)致空速指示不可靠??己藭r設(shè)置為由于飛行中結(jié)冰導(dǎo)致空速指示不可靠。對于特情不穩(wěn)定進近,模擬機訓(xùn)練中設(shè)置為由于飛行中側(cè)風過大造成不穩(wěn)定進近??己藭r設(shè)置為由于低空風切變造成不穩(wěn)定進近??己诉^程中,雖有參加考核飛行員擔任機長,副駕駛由參與考核以外的其他飛行員擔任。副駕駛只執(zhí)行機長的指示,在測試過程中不提供幫助和建議。
模擬機駕駛艙中的語音記錄儀將記錄駕駛艙中的所有對話。模擬機中教員操作臺能夠記錄下受訓(xùn)飛行員執(zhí)行所有操作時相關(guān)操作指令的輸入時間,以及飛行參量隨時間的變化。
以下分別對飛行員在兩種培訓(xùn)模式下,對隨機考核結(jié)果中特情應(yīng)對情況做出分析。
2.1空速指示不可靠
在考核中,教員隨機的在考核過程中的任意時間點設(shè)置空速管結(jié)冰。通過分析教員操作臺記錄數(shù)據(jù)和駕駛艙中的所有對話記錄,將考核的三組數(shù)據(jù)分析如下。第一組數(shù)據(jù)為考核中兩套培訓(xùn)模式下各有多少飛行員成功完成指示空速不可靠的特情處理。兩套訓(xùn)練模式下各有一名機長未改出;兩套訓(xùn)練模式下各有兩名副駕駛未改出;第一套訓(xùn)練模式下有5名初始學(xué)員未改出,第二套訓(xùn)練模式下有4名初始學(xué)員未改出。將成功改出指示空速不可靠特情的數(shù)據(jù)統(tǒng)計如圖1所示。
第二組數(shù)據(jù)如圖1(a)所示,為兩套培訓(xùn)模式下機長、副駕駛以及初始學(xué)員在教員設(shè)置飛行中結(jié)冰后機組判明空速指示不可靠經(jīng)歷時間。可以看出第一套訓(xùn)練模式下,機長在教員設(shè)置飛行中結(jié)冰后機組判明空速指示不可靠經(jīng)歷時間最快為2.8s,最慢為10s,平均時間為6.7s,中位數(shù)為7.3s,方差為7.0s,標準差為2.7s。第二套訓(xùn)練模式下,機長在教員設(shè)置飛行中結(jié)冰后機組判明空速指示不可靠經(jīng)歷時間最快為3.0s,最慢為6.2s,平均時間為4.1s,中位數(shù)為3.8s,方差為1.7s,標準差為1.3s。第一套訓(xùn)練模式下,副駕駛在教員設(shè)置飛行中結(jié)冰后機組判明空速指示不可靠經(jīng)歷時間最快為3.5s,最慢為8.0s,平均時間為6.8s,中位數(shù)為7.4s,方差為2.8s,標準差為1.7s。第二套訓(xùn)練模式下,副駕駛在教員設(shè)置飛行中結(jié)冰后機組判明空速指示不可靠經(jīng)歷時間最快為5.2s,最慢為6.5s,平均時間為5.9s,中位數(shù)為5.9s,方差為2.8s,標準差為1.7s。第一套訓(xùn)練模式下,初始學(xué)員在教員設(shè)置飛行中結(jié)冰后機組判明空速指示不可靠經(jīng)歷時間最快為5.9s,最慢為10.0s,平均時間為8.0s,中位數(shù)為8.3s,方差為2.9s,標準差為1.7s。第二套訓(xùn)練模式下,初始學(xué)員在教員設(shè)置飛行中結(jié)冰后機組判明空速指示不可靠經(jīng)歷時間最快為5.2s,最慢為6.7s,平均時間為7.6s,中位數(shù)為7.7s,方差為0.4s,標準差為0.6s。
第三組數(shù)據(jù)如圖1(b)所示,為兩套培訓(xùn)模式下機長、副駕駛以及初始學(xué)員在機組判明指示空速不可靠后開始執(zhí)行FCOM中第一個記憶項目到成功改出經(jīng)歷時間。可以看出第一套訓(xùn)練模式下,機長在在機組判明指示空速不可靠后開始執(zhí)行FCOM中第一個記憶項目到成功改出經(jīng)歷時間最快為5.0s,最慢為5.8s,平均時間為5.4s,中位數(shù)為5.4s,方差為0.1s,標準差為0.3s。第二套訓(xùn)練模式下,機長在在機組判明指示空速不可靠后開始執(zhí)行FCOM中第一個記憶項目到成功改出經(jīng)歷時間最快為5.2s,最慢為5.8s,平均時間為5.5s,中位數(shù)為5.5s,方差為0.1s,標準差為0.2s。第一套訓(xùn)練模式下,副駕駛在機組判明指示空速不可靠后開始執(zhí)行FCOM中第一個記憶項目到成功改出經(jīng)歷時間最快為4.2s,最慢為5.1s,平均時間為4.7s,中位數(shù)為4.7s,方差為0.1s,標準差為0.3s。第二套訓(xùn)練模式下,副駕駛在機組判明指示空速不可靠后開始執(zhí)行FCOM中第一個記憶項目到成功改出經(jīng)歷時間最快為4.1s,最慢為5.2s,平均時間為4.7s,中位數(shù)為4.7s,方差為0.2s,標準差為0.4s。第一套訓(xùn)練模式下,初始學(xué)員在機組判明指示空速不可靠后開始執(zhí)行FCOM中第一個記憶項目到成功改出經(jīng)歷時間最快為4.4s,最慢為5.2s,平均時間為4.8s,中位數(shù)為4.7s,方差為0.1s,標準差為0.4s。第二套訓(xùn)練模式下,初始學(xué)員在機組判明指示空速不可靠后開始執(zhí)行FCOM中第一個記憶項目到成功改出經(jīng)歷時間最快為4.3s,最慢為5.0s,平均時間為4.6s,中位數(shù)為4.6s,方差為0.1s,標準差為0.3s。
圖1 隨機測試中指示空速不可靠統(tǒng)計結(jié)果
2.2不穩(wěn)定進近
在考核中,教員隨機的在考核進近過程中的任意時間點設(shè)置低空風切變。通過分析教員操作臺記錄數(shù)據(jù)和駕駛艙中的所有對話記錄,將考核的三組數(shù)據(jù)分析如下。第一組數(shù)據(jù)為考核中兩套培訓(xùn)模式下各有多少飛行員成功完成低空風切變導(dǎo)致不穩(wěn)定進近的特情處理。兩套訓(xùn)練模式下機長全部改出;兩套訓(xùn)練模式下各有一名副駕駛未改出;第一套訓(xùn)練模式下有3名初始學(xué)員未改出,第二套訓(xùn)練模式下有兩名初始學(xué)員未改出。將成功改出低空風切變導(dǎo)致不穩(wěn)定進近特情的數(shù)據(jù)統(tǒng)計如圖2所示。
第二組數(shù)據(jù)如圖2所示,為兩套培訓(xùn)模式下機長、副駕駛以及初始學(xué)員在教員設(shè)置進近中低空風切變至機組判明不穩(wěn)定進近經(jīng)歷時間。可以看出第一套訓(xùn)練模式下,機長在教員設(shè)置進近中低空風切變至機組判明不穩(wěn)定進近經(jīng)歷時間最快為4.8s,最慢為5.8s,平均時間為5.2s,中位數(shù)為5.2s,方差為0.1s,標準差為0.3s。第二套訓(xùn)練模式下,機長在教員設(shè)置進近中低空風切變至機組判明不穩(wěn)定進近經(jīng)歷時間最快為4.7s,最慢為5.6s,平均時間為5.1s,中位數(shù)為5.1s,方差為0.1s,標準差為0.3s。第一套訓(xùn)練模式下,副駕駛在教員設(shè)置進近中低空風切變至機組判明不穩(wěn)定進近經(jīng)歷時間最快為5.0s,最慢為5.7s,平均時間為5.4s,中位數(shù)為5.4s,方差為0.1s,標準差為0.2s。第二套訓(xùn)練模式下,副駕駛在教員設(shè)置進近中低空風切變至機組判明不穩(wěn)定進近經(jīng)歷時間最快為5.1s,最慢為5.8s,平均時間為5.4s,中位數(shù)為5.4s,方差為0.1s,標準差為0.2s。第一套訓(xùn)練模式下,初始學(xué)員在教員設(shè)置進近中低空風切變至機組判明不穩(wěn)定進近經(jīng)歷時間最快為5.1s,最慢為5.7s,平均時間為5.4s,中位數(shù)為5.4s,方差為0.1s,標準差為0.2s。第二套訓(xùn)練模式下,初始學(xué)員在教員設(shè)置進近中低空風切變至機組判明不穩(wěn)定進近經(jīng)歷時間最快為5.3s,最慢為5.7s,平均時間為5.5s,中位數(shù)為5.5s,方差為0.1s,標準差為0.2s。
在低空風切變導(dǎo)致不穩(wěn)定進近的特情中沒有記錄特情改出時間,因為經(jīng)歷的時間相對較長。
2.3分析
由以上統(tǒng)計結(jié)果可以看出,在當飛行員完成統(tǒng)一的理論課培訓(xùn)之后,由教員在訓(xùn)練中根據(jù)訓(xùn)練大綱靈活安排訓(xùn)練科目,之后安排飛行員參加訓(xùn)練科目的隨機考核的第二套培訓(xùn)模式下,飛行員在隨機考核,尤其在指示空速不可靠的考核中表現(xiàn)更好一些。經(jīng)過教員在訓(xùn)練中根據(jù)訓(xùn)練大綱靈活安排訓(xùn)練科目,飛行員在識別特情的時候能夠有更快相應(yīng)。由于隨機測試更接近于特情隨即發(fā)生的特性,可以根據(jù)隨機測試結(jié)果大膽推測,經(jīng)過教員在訓(xùn)練中根據(jù)訓(xùn)練大綱靈活安排訓(xùn)練科目,飛行員在識別特請能力上會得到提高。在識別特情的能力上,機長相互之間差距較大,有可能是由于年齡差距導(dǎo)致反應(yīng)時間有懸殊。對于初始學(xué)員,經(jīng)過第二套訓(xùn)練模式必經(jīng)過第一套訓(xùn)練模式識別特情能力明顯要好。
對于識別出特情后對特情的處理,兩種訓(xùn)練模式下機長之間,副駕駛之間,初始學(xué)員之間改出特情的時間相差不大。因為識別出特情后,主要是執(zhí)行記憶項目,那么擁有更多飛行經(jīng)驗的機長處理能力最好,年輕記憶力強的初始學(xué)員次之。
從實驗對比結(jié)果來看,在統(tǒng)一完成理論課培訓(xùn)之后,由教員根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果靈活安排訓(xùn)練科目,飛行員可在隨機考核的過程中表現(xiàn)得更好。由于隨機考核的方式更接近于特情隨機發(fā)生的特性,可以認為文中第二種訓(xùn)練模式培養(yǎng)的飛行員,在實際飛行中能夠更有效地識別和應(yīng)對特情。由此,通過實驗結(jié)果,本文在飛行員模擬機培訓(xùn)的特情訓(xùn)練方面提出3點建議。第一,對飛行員而言,需要不斷的復(fù)習、鞏固和提高特情識別方法和特情應(yīng)對能力。第二,對教員而言,除熟練掌握識別特情和應(yīng)對特情的方法和能力,還必須熟悉訓(xùn)練大綱和教學(xué)內(nèi)容,能夠?qū)⒓佑?xùn)練的人員做到因材施教。第三,為了方便教員迅速有效地掌握每個飛行員的情況,每個飛行員應(yīng)在參加培訓(xùn)前向教員提供之前飛行和培訓(xùn)的相關(guān)記錄。
圖2 隨機測試中不穩(wěn)定進近統(tǒng)計結(jié)果-設(shè)置進近中低空風切變至機組判明不穩(wěn)定進近經(jīng)歷時間(s)
[1]霍志勤,羅帆.近十年中國民航事故及事故征候的統(tǒng)計分析[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2006,16(12):65-71.
[2] Aviation Safety Group. Statistical Summary of Commercial Jets Airplane Accidents:Worldwide Operations 1959-2012[M]. Boeing Commercial Airlines.2013.
[3]A319/A320飛行機組操作手冊:非正常和緊急程序[Z].西部航空,2012.
[4]西部航空有限責任公司. A319/A320飛行機組訓(xùn)練手冊FCTM[Z]. 西部航空,2012.
F562
A