客運飛機自動起飛即將實現,天空格局將變
1965 年末,在現今的倫敦希思羅機場,一架從巴黎飛來的商業航班創造了歷史,成爲了第一架自動 降落 的飛機。
這架飛機——由英國歐洲航空公司(BEA)運營的一架三叉戟 1C 型飛機,該公司後來成爲了英國航空公司——配備了新開發的自動駕駛儀擴展功能(一種無需手動控制即可幫助引導飛機航線的系統),稱作“自動着陸”。
如今,大多數商用飛機都安裝了自動着陸系統,提高了在惡劣天氣或低能見度情況下着陸的安全性。
現在,近 60 年後,世界第三大飛機制造商,巴西的巴西航空工業公司,正在推出一項類似的、用於起飛的技術。
據巴西航空工業公司稱,這項名爲“E2 增強起飛系統”的技術是因所設計的飛機系列而得名的,它不僅可以通過減輕飛行員的工作量來提高安全性,還可以提高航程和起飛重量,使使用它的飛機能夠飛得更遠。
“該系統比飛行員更出色,”巴西航空工業公司的首席性能工程師帕特里斯·倫敦(Patrice London)說道,他參與這個項目已超過十年。“這是因爲它每次的表現都完全相同。如果你進行 1000 次起飛操作,每次起飛的表現都會完全相同。”
倫敦補充說,巴西航空工業公司已經開始飛行測試,目標是在 2025 年獲得航空當局的批准,然後從選定的機場引入。
就像空中客車一樣,巴西航空工業公司一直在利用波音公司的近期的困境,並一直在擴大市場份額,現在是領先的可提供多達 150 個座位的商用噴氣式飛機制造商。
自 2004 年推出其受歡迎的 E-Jet 系列以來,它已經交付了近 1700 架飛機。今年早些時候,美國航空公司宣佈訂購 90 架 E175 飛機——一種可搭載約 80 名乘客的支線噴氣式飛機——打算在 2030 年前將其整個支線機隊轉換爲巴西航空工業公司的飛機。
2018 年,巴西航空工業公司(Embraer)對該系列的部分機型進行了改造,配備了新發動機、機翼和航空電子設備,並將其稱爲 E2。目前有兩款變體投入使用,即 E-190-E2 和稍大一些的 E-195-E2,可搭載多達約 140 名乘客,這使它們與 空客 A220 構成直接競爭。
到目前爲止,已交付了超過 120 架略多 E2 飛機,加拿大的波特航空公司(Porter Airlines)、巴西的阿蘇爾航空公司(Azul)和荷蘭的荷蘭城市短途航空公司(KLM Cityhopper)是目前最大的運營商。巴西航空工業公司還有約 200 架飛機的訂單。
該公司將在這些飛機上引入新的自動起飛系統。“一週前,我有幸在真機上體驗了這一系統,太棒了,”巴西航空工業公司工程和技術開發高級副總裁路易斯·卡洛斯·阿方索(Luís Carlos Affonso)說。“我們認爲實際上您並未改變程序。”
阿方索說,與當前程序相比,只有一個關鍵偏差。“您不需要自己旋轉。您的手放在操縱桿上,飛機自行旋轉,”他指的是拉回控制裝置以使飛機機頭擡起的動作。
“在自動着陸時,您也得把手放在控制裝置上,由飛機自行着陸。”
“這裡也是如此。其他所有方面都保持不變,當飛機高度超過 200 英尺時,系統就會恢復到正常的自動駕駛儀和自動油門,於是一切又迴歸正常了。”
然而,在未達到該高度之前,該系統能讓飛機更早起飛,並且使用的跑道更短。
至關重要的是,該系統允許飛機儘早且更陡峭地起飛,但絕不會導致尾翼撞擊——這是一種危險的情況,即飛機起飛時飛機的尾翼觸碰跑道或障礙物,有時是由於飛行員失誤造成的。
阿方索說:“如果您是飛行員,您得留出一些容錯空間。”
“但由於這個系統如此精確且一致,您不需要同樣多的餘量,而且在初始旋轉時能夠更接近最佳操作,就好像您快要碰到尾翼似的。但實際上您不會。”
巴西航空工業公司表示,這種優化能讓起飛重量增加,這意味着要麼搭載更多乘客,要麼航程增加——最多可達 350 海里。這爲那些在相同的機場和飛機組合下原本無法抵達的目的地創造了可能,但前提是沒有自動起飛系統。
目前,巴西航空工業公司計劃在三個機場引入該系統:英國的倫敦城市機場、意大利的佛羅倫薩機場和巴西的桑托斯杜蒙特機場,但該公司稱,還有更多機場對其表示感興趣。
萬一發生緊急情況會怎樣?該系統的反應方式與正常的自動駕駛儀相同,會發出警報,並把控制權交還給飛行員。“我在故障情況下測試了該系統,特別是當你失去一個引擎時,”阿方索說。“令人驚訝的是,工作量減少了好多,尤其是在出現故障時。只要減少了工作量,就能使操作更安全。”
然而,阿方索補充說,這並非邁向完全自動化,甚至也不是取消一名飛行員的第一步。“我們只是增加了一個階段,即起飛階段,現在你可以讓自動駕駛儀參與,”他說,“但這遠非自主,因爲飛行員在那裡,如果出現故障,飛行員將接管控制。”
據航空新聞有限公司的航空分析師加里·克里奇洛(Gary Crichlow)稱,在現階段,要判斷巴西航空工業公司所宣揚的該系統的好處如何轉化爲實際運營,還爲時尚早。他說:“原則上,允許系統自動選擇並執行最佳起飛剖面,這貌似是飛行包線其他部分已成爲標準做法的一種延伸,而非朝着完全自主飛機邁出的激進的一步。”
但他補充道,和以往創建的每一項系統增強功能相同,這一切都取決於實施情況。“該系統是否像預期那樣容易改裝,是否能證明不需要額外培訓,它在實際運營中的處理情況怎樣,當然,它是否真的能夠顯著提高運營效率——只有時間能給出答案。”