eVTOL的自动化驾驶能否降低对飞行员的培训需求?

2022-06-17 10:59:30 - 媒体滚动

eVTOL的自动化驾驶能否降低对飞行员的培训需求?

霍尼韦尔的“先进空中交通”实验室。

eVTOL的自动化驾驶能否降低对飞行员的培训需求?

霍尼韦尔旨在大幅减少驾驶eVTOL所需的飞行训练时间。

颜思铭

霍尼韦尔正在测试电动垂直起降(eVTOL)飞行器的自动化驾驶概念。如果能够成功,那么未来eVTOL飞行器将由“操作员”进行驾驶,而不是“飞行员”。

霍尼韦尔表示,这种自动化驾驶系统可以让运营商对飞行器操作员的培训时间缩短至240小时,而传统的飞行员训练时长要求为1200小时。

此前,飞行员的缺乏被视为城市空中交通(UAM)领域的潜在瓶颈,而为了实现降低对飞行员数量需求的目标,霍尼韦尔已开始在其eVTOL驾驶舱原型系统上测试高水平飞行员和新手之间的反应时间差异,届时其测试结果可能会决定eVTOL飞行员的培训前景。

新方案、新问题

作为航电供应商,霍尼韦尔希望使用自动化的软件最大限度地减少因飞行员水平差距带来的影响,而在测试和监管部门批准后,该公司最终计划将更高级版本的软件应用到其Anthem触摸屏驾驶舱。Anthem是霍尼韦尔去年推出的新型驾驶舱概念,可用于多种航空器平台,包括UAM/UAS、商用航空、公务航空和军用航空等。

霍尼韦尔认为,eVTOL的很多操作都可以实现自动化,运营商或操作员最终将监督而不是驾驶飞行器。这种自动化软件的简化版本正在霍尼韦尔的高级空中移动实验室进行测试,在一个具有基本功能的模拟器上运行。

在模拟器上,用户通过按下触摸屏上的图标来激活预定程序,例如飞行计划或命令起飞等。然后,飞行器就会自动沿着预定路线飞行。而当出现电池故障或乘客生病等突发事件时,飞行器也可按各种预案中的路线自动飞行至指定位置。霍尼韦尔预计eVTOL的飞行路线将在地面运营中心进行规划和编程,这种地面运营中心将由运营商管理,负责执行所有的飞行计划。

在相关法规完善之前,霍尼韦尔预计eVTOL仍将由进行过1200小时训练的传统飞行员进行驾驶。对此,有航空专家认为自动化系统可以使飞行员的训练时长缩短,同时不会产生更高的风险,例如他认为“一些飞行培训时长要求比美国低的国家,其安全记录并不是更差”。同时,具备VR/AR等技术的现代飞行模拟器可以训练一些在真实飞机上难以形成有效训练体验的危险事件,也有助于缩短训练时间。

但是,eVTOL与传统飞行器的区别也给飞行员培训带来了难以解决的问题。例如在自动化系统的确出现故障时要怎么办,或者在电机出现故障后,按传统方式培训出来的飞行员虽然了解发动机失效后的操作,但这可能并不适用于eVTOL飞行器。

总体上看,航空业需要努力跟上创新的步伐,而目前新技术变化的速度正在超过传统人才培训的方式,而且监管规则也同样落后于技术的发展脚步。

新产品、新机会

霍尼韦尔的城市空中交通(UAM)分部创立于2021年,希望在航空业这个最争议的新兴市场寻求机会。根据3月份发布的最新年度报告,霍尼韦尔已经在UAM的航电设备、碰撞保护、电动机等领域中获得超过35亿美元的投资。

此外,霍尼韦尔近期还完成了无人机主动避让测试,一架装有RDR84K雷达的无人机成功判定理想飞行路径,并自主绕过一架无应答器的入侵航线无人机。这种避让系统也可以为eVTOL飞行器的自主操作提供一种解决方案。

由于eVTOL大多采用多旋翼的飞行方式,这使控制规则和电传操纵控制系统更为复杂。霍尼韦尔设想eVTOL具备三余度飞控系统,而且已经开发了类似的产品,其控制系统核心部分的硬件重量仅有几千克。

当然,霍尼韦尔无意生产UAM飞行器,未来仍将作为系统提供商存在于UAM领域中。例如,在一款价格为200万~500万美元的eVTOL飞行器上面,霍尼韦尔的产品可能占20万~150万美元;在价值约80万~500万美元的货运无人机中,霍尼韦尔的份额可能为10万~150万美元;而对于价格2.5万~15万美元的快递无人机来说,其份额可能达到5000~6000美元。

未来5年里,霍尼韦尔将为VerticalAerospaceVA-4X和LiliumJet飞行器提供航电设备和飞控系统,为Pipistrel公司Nuuva300大型货运无人机提供飞控和通信系统、为Nuuva20小型货运无人机提供卫星通信设备等,此外,还有多种货运无人机采用该公司的卫星通信系统。这些服务和产品价值将达70亿美元。

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