上完課，劉紅林老師遞給沈笑夫一本雜志，說:“我去上廁所，你看看孫瑞山、劉漢輝寫的這篇文章——《自動駕駛與安全飛行》”

　　沈笑夫道了聲謝謝，然後接過雜志看了起來:

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　　自動化程度越來越高是民用航空的一個突出特點，現代飛機的自動控制系統已經達到了非常複雜、相當完善的程度。

　　從超大規模集成電路到電傳操縱，從5人機組到2人機組民航業獲得了極大的經濟效益、社會效益和安全效益。

　　從理論上講，自動化在某些方面取代了人，避免了人的錯誤從而使航空器的運行更加安全。

　　的確，目前民航已經達到了很高的安全水平，民航運輸已成為最安全的運輸方式之一。

　　但是，世界上仍然在不斷地發生航空事故，高度自動化的飛機也在發生事故。

　　從統計數字我們可以看到，自80年代以來，在世界范圍內的定期航班億客公裡死亡人數和百萬次離港事故次數在近20年的時間內變化很小。

　　據此，一些航空專家預測，隨著航空運輸量的增加，到2010年每年將有18至53起噴氣機機毀事故的發生。

　　顯然由此導致的人員傷亡的損失是不能被世界接受的。

　　那麽世界范圍內的民航飛機事故率近20年來幾乎沒有變化，是否意味著新一代高度自動化的飛機的事故率與傳統飛機的事故率相同呢?

　　【一、自動化飛機的安全效益】

　　當前，各種類型、不同年代的飛機同時在世界各地運行，對所有事故進行統計得到的事故率的結論過於籠統，有必要將自動化飛機與傳統飛機分別進行統計和分析。

　　圖表給出了世界范圍內的不同年代噴氣客機的百萬次離港死亡事故率。

　　其中，第二代噴氣客機包括:B727，Trident，VC-10，BAC111，DC-9，B737-100/200;

　　早期寬體噴氣機包括:B747-100/200/300，DC-10，L-1011， A300;

　　新型噴氣機包括: MD80/90，MD11， B737-300/400/500， B747-400， B757， B767，B777， A300-600， A310， A320/A321， A330， A340，BAe-146，F100;

　　按照另外一種分類方法分別給出了第一代噴氣客機，第二代噴氣客機，第三代噴氣客機和所有航空器的事故率。

　　其中:

　　第一代噴氣客機包括:B707，DC8;

　　第二代噴氣客機包括:B727，B737-100/200，B747，DC9，DC10，A300B4;

　　第三代噴氣客機包括:MD80，MD11，MD90，B737-300/400/500，B757，B767，A310，A300-600，A319，A320，A321， A330，A340，B777。

　　機毀事故率由圖中可以明顯地看出，第三代自動化飛機的事故率經過不長的“學習期”後，比第一代、第二代噴氣客機的事故率低，比所有飛機的事故率都低。

　　這說明高度自動化的飛機，玻璃駕駛艙、電傳操縱給民航帶來了安全效益。

　　由於自20世紀80年代初開始，第一代噴氣客機開始進入老齡期使事故率開始增加，因此使總的飛機事故率基本保持不變。

　　可以預計，隨著第一代噴氣客機的退役，第三代噴氣客機機隊的擴大，總的事故率將減少。

　　在第三代自動化飛機開始使用的1982年和1983年，第三代噴氣客機的事故率高於總的事故率，這是任何一種新飛機開始使用都有的適應過程，或稱“學習期”。

　　第三代噴氣客機的適應過程的時間比較短，很快就達到了較低的事故率，這也是第三代噴氣客機優於傳統飛機的一個方面。

　　另外，從各種機型事故率的比較也可以得到相同的結論。

　　表1給出了幾種比較典型的客機的死亡事故率。

　　由表可見，第三代自動化噴氣客機死亡事故率明顯低於第一代和第二代噴氣客機的事故率。

　　例如，第三代噴氣客機B737-300/400/500死亡事故率為0.47× 10- 6，而相同類型的第二代噴氣客機B737-100/200的事故率是0.72× 10- 6，事故率減少了35%。

　　拿飛行次數在1千萬次以上的飛機進行比較，第二代噴氣客機中事故率最低的是B727，事故率是0.66× 10- 6;

　　而第三代噴氣客機中事故率比較低的MD80的事故率是0.32× 10- 6，整整減少了1/2。

　　由此可以看出第三代高度自動化的飛機安全性得到了很大的提高，在取得經濟效益的同時也獲得了安全效益。

　　雖然高度自動化的大型飛機事故率減少了，但是事故仍然時有發生。

　　而且一旦發生事故帶來的損失和人們心理上的震動都是巨大的。

　　如何減少高度自動化飛機的事故率，最終達到“零事故”是航空界追求的最高目標。

　　如何才能達到減少民航事故的目的呢?

　　首先讓我們對高度自動化飛機的事故特征進行一些分析。

　　【二、自動化飛機事故的特征】

　　高度自動化的飛機有效地避免了如飛機相撞、失控等傳統飛機經常發生的事故。

　　但是FMS(Flight Management System)、FMC(Flight )、CDU(Control ; Unit)、FADEC(; Digital )的使用帶來了新的工作方式，引入了新的人機關系和人機界面，這些新的東西與傳統的工作方式和思維方式發生了矛盾和衝突，從而導致了新問題的發生。

　　另外，自動化裝置(或系統)都是在分析已知問題的基礎上設計的，換言之它所能處理的是設計者所能考慮到的情況，一旦設計者沒有考慮到的情況發生，自動化系統也就可能變得無能為力了。

　　通過對現代噴氣客機與自動化相關事故的分析，可以看出其事故有如下特征。

　　一是錯誤地選用飛行模式

　　現代飛機增加了預先輸入數據、預定飛行模式的工作方式。

　　當選擇了不恰當的工作方式飛行時，遇上複雜情況時就有可能導致事故。

　　例如，巴西Brasilia公司的一架飛機自動飛行時，采用的是俯仰方式而不是爬升或空速方式爬升至巡航高度。

　　高俯仰角使空速減慢，並由於機體結冰導致突然失速，損失3 657.6m(12 000ft)的高度，飛機在改出下降的過程中和隨後的緊急著陸時遭到損壞。

　　二是過分依賴自動駕駛，忽略了對飛機的監控。

　　由於自動駕駛成功地取代了許多原先由人來完成的工作，在某些方面甚至比人做的更好，因此某些駕駛員產生了過分依賴自動駕駛的思想。

　　當飛行環境發生變化或飛機發生某些故障時，自動駕駛儀將仍按照正常設計條件運作，自動地進行調節以維持給定模態進行飛行，設定的參數被自動駕駛儀維持著，但其它的參數發生了變化，飛機的姿態發生了變化，使飛機進入危險狀態。

　　另外，自動駕駛修正能力有限，一旦修正能力飽和，就失去了修正能力， 如果此時駕駛員仍然指望自動駕駛，那就更加危險了。

　　例如， 1992年某航空公司一架B737-300飛機，在臨近機場下降改平飛時，自動油門發生故障，右發一直保持慢車位，造成飛機長時間推力不對稱，結果自動駕駛橫側操縱能力飽和致使飛機坡度不斷增加。

　　當飛行員發現情況異常時，為時已晚。

　　另一次類似的事故發生在1995年，一架羅馬尼亞航空公司的A310飛機，起飛時使用了自動油門和自動控制推力。

　　當飛機爬升到609.6m(2 000ft)高度時，自動控制推力選擇了爬升推力，此時自動油門發生故障，飛機左發推力降為慢車，而右發仍然維持起飛推力，造成飛機推力不對稱，飛機坡度迅速增加、高度降低。

　　這兩起事故都是由於自動油門故障導致的事故。

　　實際上，兩起事故都可以由駕駛員及時斷開自動油門改為手動操縱油門得以避免。

　　但是，對自動駕駛的依賴性，導致駕駛員沒有對飛機和自動駕駛實施有效的監控，駕駛員沒有及時改為手動操縱，結果貽誤了時機導致了事故。

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