从Steam Gauges到数字锁的转变

从传统的模拟仪器(通常称为“蒸汽仪表 ” ) 过渡到玻璃驾驶舱是航空史上最重大的技术转变之一。 从1980年代开始,波音757/767型飞机和后来的空中客车A320型飞机取代了单机仪表排,采用了综合电子显示器。 如今,即使是Cessna 172和Piper Archer等单引擎教练机,也配备了Garmin G1000或Avidyne Entegra等全数字化的仪表板。 这一快速采用从根本上改变了飞行员的培训和认证方式,促使监管者和飞行学校重新思考几十年的课程。

玻璃驾驶舱通过初级飞行显示(PFD)、多功能显示(MFD)以及发动机指示和机组警报系统(EICAS)提供信息。 这些系统将姿态、高度、空中速度、航向、导航、天气、交通和发动机数据结合到几个高分辨率屏幕上,结果是一种全面的、可定制的视角,减少了扫描时间,改善了决策。 然而,这种复杂性要求飞行员们拥有一套新的认知和程序技能,必须明确教授和测试这些技能。

对试点培训课程的影响

传统的飞行培训几乎完全集中在模拟仪器扫描、人工计算和原始的粘接式驾驶员技能上。 有了玻璃驾驶舱,培训的重点转向理解自动化行为、解释合成视觉、管理多条数据流以及排除电子故障。 飞行学校在课程早期就通过整合数字航空训练进行了调整,常常从模拟课程开始,专门在学生驾驶飞机滑行之前进行玻璃驾驶舱操作。

模拟-基于熟悉情况

现代训练设备复制了高度忠诚的玻璃驾驶舱环境. 学生们在模拟器中花费了几个小时学习导航菜单,制定飞行计划,解释交通和天气覆盖,并应对教官引发的系统故障. 这种基于模拟的方法可以减少风险,节省燃料,并允许重复罕见的情景,如姿态导向参考系统故障或GPS信号丢失. FAAA的 FAAA工业训练标准计划是专门针对技术先进的飞机的培训,强调基于情景的培训和单飞行员资源管理.

系统整合培训

玻璃驾驶舱系统不仅仅是展示的——它们融合了自动驾驶、飞行管理系统、电子核对表和数据链接。因此,培训必须涵盖这些子系统如何相互作用。例如,学生们学会,在自动驾驶舱板上选择一个新的高度可以自动调整垂直速度、动力甚至激活yaw dappers。理解这些相互依存性可以防止意外后果,例如由于飞行主管没有在错过之后重新设置,导致意外下降。许多学校现在都专门将单独的地面学校模块用于自动化逻辑,包括VNAV、LNAV和飞行级别变化等模式。

航空局的认证调整

FAA和EASA等监管机构更新了认证标准,将玻璃驾驶舱熟练程度包括在内. 在美国,私人飞行员、商业和仪器评级的飞行员认证标准[ACS]现在明确要求申请人展示电子飞行仪器和自动化管理的能力。 实际测试包括诸如编程GPS方法,使用移动地图,以及仅使用PFD就从异常姿态中恢复.

FAA和EASA要求

对于私人飞行员证书,ACS规定申请人必须能够"适当使用自动驾驶和电子飞行仪器显示". 同样,ACS的仪器评分要求精通FMS,WAAS方法,了解RAIM预测. EASA的FCL部分条例包含了"技术先进飞机"的培训准则,类似地强调自动化管理. FAA航空教官手册为玻璃驾驶舱技能的教学提供了额外的指导,强调教官在继续发挥自身效益的同时必须避免过度依赖自动化.

类型评级和多机组协调

对于商业和航空飞行员来说,类型评级培训总是涉及玻璃驾驶舱系统,但较新的飞机如空中客车A350或波音787用副棒控制、语音指令和增强的视觉系统推压信封。 类型评级课程现在包括了广泛的飞行员自定义互动、故障模式和自动化惊喜恢复模拟培训。 多机组协调培训着重强调使用共享显示器来提高机组人员的情况意识 — — 例如,在起飞后引擎故障时使用PFD来交叉检查飞行员飞行动作。

玻璃舱培训的好处和挑战

玻璃驾驶舱培训的优点被广泛承认:增强对情况的认识,减少工作量,更好地准备现实世界的运行。 然而,教育者也必须应对挑战。

增强对情况的认识

综合显示器可以让飞行员在单一屏幕上看到相对于地形,空域,天气,交通的定位,这种空间意识降低了控制飞行进入地形(CFIT)和侵犯领空的风险,合成视觉系统甚至显示3D地形模型,使夜间飞行或IFR飞行更直观. 2019年NTSB的一项研究指出,装备玻璃驾驶舱的飞机在仪器气象条件上比模拟板的事故率低. NTSB安全研究 SS-19/02对这一趋势提供了详细的分析.

自动化依赖风险

在反面,对自动化依赖性越来越担忧。 主要是玻璃驾驶舱培训的飞行员在自动化失败时可能难以手动驾驶飞机。 研究表明,一些飞行员在一段时间内失去了基本的扫描技能和人工控制熟练度。 为了克服这一困难,许多培训方案现在包括“原始数据”练习——在没有飞行主管或自动驾驶的情况下飞行——以及部分小组方案,学生必须恢复模拟备份仪器或带有综合数据的iPad。 AOPA的技术先进飞机指南提供了在使用现代航空仪的同时保持粘接和遥控技能的最佳做法。

玻璃舱培训的未来方向

随着航空学的不断发展,培训也必须进行. 触屏驾驶舱,平板电脑基于EFB(电子飞行袋)等新兴技术,甚至AI驱动的副驾驶(如Garmin Autoland)也开始出现在轻型飞机中. 认证标准需要对这些工具进行衡算,例如FAA目前正在评价如何整合"强化现实"的训练覆盖和伐木模拟器时间的家用模拟设备. EASA已经允许某些类型的评级的一些ATD(高级训练设备)信用.

另一个趋势是使用旨在增强自动化意识的情景培训,教师们不是孤立地教授玻璃驾驶舱功能,而是提出现实的情景,如天气引起的转移或导航数据库错误,要求学生利用所有现有资源(数字和模拟)管理飞行,这与主要航空公司已经采用的循证培训方法是一致的。

最终,玻璃驾驶舱不仅仅是模拟测量的替代;而是飞行员与飞机互动的新模式。 培训和认证正在演进,以确保飞行员不仅知道要推什么按钮,而且了解基本的逻辑、局限性和备份模式。 结果,飞行员队伍更加安全、更有能力 — — 能够驾驭数字航空器的动力,同时又不失去基本的飞行艺术。