PC12 是同类飞机中制造最精良、飞行最安全的飞机之一。对吗?作者:John Morris 绝对正确!但既然如此,那么为什么在过去一年(2008 年 9 月至 2009 年 8 月)期间,[报告的] 事件(1)/ 事故(4 起致命)不幸增加?当局对所有 PC12 事故(视为已结案)以及美国大多数航空事故给出的主要原因是人为因素或空间定向障碍,通常意味着这是飞行员的错。无论使用何种措辞,将其归咎于飞行员,有时似乎是一个过于简单的借口,而且不公平,尽管将其归咎于其他人(或事物)已成为一种全国性的消遣。然而,与所有其他指责者不同,在提到人为因素的情况下,飞机事故调查的范围及其结论确实指向某种判断或决策错误,而这种错误至少可能导致最终结果。我们都应该意识到导致这一结果的事件“链”,飞行员的行为或不作为可以形成联系或打破这一链条。所以我们又一次在这里讨论决策和风险管理。为什么?在我看来,我们需要另一次审查,也许还需要一个不同的视角。FAA [风险管理手册 - 2009 年 5 月]、AOPA 和其他来源提供了风险管理工具。它们非常有用,至少应该定期参考。但本文将重点关注从不同角度看到的决策和风险管理,即对 PC12 能力可能过度自信,导致决策失误和风险增加。在我多年的教学中,我通常会提到 Pilatus 如何出色地“确保”PC12 的飞行员安全,这意味着消除了许多飞行员可能导致事故/意外的经典方式。但没有人可以完全消除人为因素或消除破坏系统的手段。最终,重力总是占上风。因此,我们希望努力涵盖所有有形因素,并为无形因素做好准备。我很好奇,驾驶员是否会对 PC12 及其功能过于自信。让我们谈谈有形因素。技术是否助长了这种过度自信?当今的技术比以往任何时候都更加神奇,而且变化/改进的速度不是几年,而是几个月。因此,我确实相信,这会产生问题,成为链条中的一个环节,直到飞行员适应更新的可用技术。这方面的例子包括改进的下载天气信息、WAAS 升级的航空电子设备-自动驾驶仪接口,甚至 PC12NG 与 Apex 系统。我所说的调整是指正确理解和利用这些新信息,因为它适用于增强 PC12 的飞行。这也意味着了解这项新技术不那么明显的局限性,从而知道何时使用标准、基本的飞行判断,如果有疑问。另一个有形的是飞行员驾驶 PC12 的一般熟练程度,而不仅仅是仪表熟练程度。FAA 通过改变方法提供了一些帮助
John O’Callaghan,NTSB 摘要 模拟是 NTSB 用于了解事故期间控制飞机运动的物理原理的工具之一。如今,NTSB 的工程桌面模拟程序基于 MATLAB,并包括一个“数学飞行员”,可以计算一组飞行控制和油门输入,以匹配给定的飞行轨迹(例如,由记录的雷达或 GNSS 数据确定)。描述飞机的数学模型必须从制造商处获得或以其他方式估算。此工具已用于重现和分析最近几起通用航空事故的记录飞行路径。但是,NTSB 也会在适当的情况下使用其他类型的模拟。本文将讨论美国国家运输安全委员会使用的三个不同级别的模拟:1) 全飞行飞行员训练模拟器,2) 没有飞行员界面的桌面工程模拟,以及 3) 用作事故数据“媒体播放器”的模拟器视觉效果和驾驶舱。这些不同层次将通过以下案例研究进一步说明:2009 年“哈德逊奇迹”在哈德逊河上迫降事件(US1549)、2001 年美国航空 587 号航班在纽约发生的事故(AA587)、2017 年皮拉图斯 PC-12 空间定向障碍事故以及 2015 年 F-16 战斗机与赛斯纳 150 空中相撞。在这些事件的调查中使用了以下模拟器:● 使用空客 A320 全飞行工程模拟器评估 US1549 飞行员可用的着陆选项,该航班在两台发动机因鸟击而失去推力后在哈德逊河迫降。此外,模拟器还用于评估实现规定的迫降着陆标准的操作可行性。● 将空客 A300 全飞行模拟器所基于的数学空气动力学和推进模型整合到桌面工程模拟器(无飞行员界面)中,以分析 AAL587 飞行数据记录器上记录的飞机运动。这项分析用于确定飞行员飞行控制输入和外部大气扰动(由尾流穿透引起)对飞机运动和载荷的相对重要性。此外,NASA Ames“垂直运动模拟器”(VMS)用于重现 AA587 场景,复制事件期间的视觉场景、驾驶舱控制运动、仪表显示、载荷系数(在限制范围内)和声音(包括驾驶舱语音记录器音频)。VMS 的这种“反向驱动”使调查人员能够评估飞机加速度可能如何影响副驾驶对方向舵踏板和其他飞行控制装置的反应。● 在桌面工程模拟器中使用 Pilatus PC-12 的仿真模型来计算一组飞行控制和油门输入,从而匹配记录的雷达数据。● 最后,对于空中相撞的情况,使用 Microsoft Flight Simulator X 描绘每架飞机驾驶舱的视觉场景,包括从每位飞行员的角度看到的冲突飞机的外观。该动画使调查人员能够确定每架飞机在碰撞前几分钟的可见性,并有助于说明“看见并避免”碰撞避免概念的局限性,以及驾驶舱显示交通信息的好处。
视觉感知冲突和错觉 Leonard A. Temme Melvyn E. Kalich Ian P. Curry Alan R. Pinkus H. Lee Task Clarence E. Rash 视觉可以说是战士最重要的人类感官。视觉处理的目的是获取有关我们周围世界的信息并理解它(Smith and Kosslyn,2007);视觉涉及光的感知和解释。视觉感官器官是眼睛,它将传入的光能转换为电信号(参见第 6 章,人眼的基本解剖和结构)。但是,这种转变并不是完整的视觉。视觉还涉及对视觉刺激的解释以及感知和最终认知的过程(参见第 10 章“视觉感知和认知表现”和第 15 章“认知因素”)。视觉系统已经进化到可以从自然场景中获取真实信息。它在大多数任务中都非常成功。但是,可见光源中的信息通常是模棱两可的,为了正确解释许多场景的属性,视觉系统必须对场景和光源做出额外的假设。这些假设的一个副作用是我们的视觉感知并不总是值得信赖的;视觉感知的图像可能具有欺骗性或误导性,尤其是当场景与过去推动视觉系统进化的场景截然不同时。因此,存在“眼见为实”的情况,即所感知到的不一定是真实的。这些错误感知通常被称为错觉。Gregory (1997) 确定了两类错觉:具有物理原因的错觉和由于知识误用而导致的错觉。物理错觉是由于物体和眼睛之间的光线干扰或由于眼睛感官信号的干扰而导致的错觉(也称为生理错觉)。认知错觉是由于大脑错误地运用知识来解释或读取感官信号而导致的。对于认知错觉,区分物体的具体知识和体现为规则的一般知识很有用(Gregory,1997)。所有幻觉的一个重要特征是必须有某种方法来证明感知系统在某种程度上犯了错误。通常这意味着场景的某些方面可以用不同于视觉感知的方式来测量(例如,可以用光度计、光谱仪、尺子等来测量)。重要的是要认识到这些“错误”实际上可能是视觉系统在其他情况下的有用特征,因为幻觉背后的相同机制可能会在其他情况下产生真实的感知。只有当“错误”可以通过其他方式检测到时,幻觉才是幻觉。虽然幻觉可能会欺骗作战人员,但视觉系统还有其他限制,可能导致在执行任务期间出现错误。这些包括视觉掩蔽(通过呈现第二个短暂刺激(称为“掩蔽”)来降低或消除一个短暂刺激(称为“目标”)的可见性)、双眼竞争(呈现给每只眼睛的不同图像之间的无意识交替)和空间定向障碍(作战人员对位置和运动的感知与现实不一致的情况)。视觉掩蔽 视觉掩蔽通常是指一种视觉刺激对另一种视觉刺激出现的影响,其中一种或两种刺激都是短暂的。因为,正如本讨论将明确指出的,视觉掩蔽
用于异常姿态恢复的合成视觉系统商用飞机驾驶舱显示技术 Lawrence (Lance) J. Prinzel III、Kyle E. Ellis、Jarvis (Trey) J. Arthur、Stephanie N. Nicholas 美国国家航空航天局兰利研究中心 弗吉尼亚州汉普顿 Daniel Kiggins 上尉 美国国家航空航天研究所 弗吉尼亚州汉普顿 一项针对全球 18 起失控事故和事件的商业航空安全小组 (CAST) 研究确定,在其中 17 起事件中,缺乏外部视觉参考与机组人员失去姿态意识或能量状态意识有关。因此,CAST 建议开发和实施虚拟日间视觉气象条件 (VMC) 显示系统,例如合成视觉系统,该系统可以促进机组人员在类似于日间 VMC 环境中的姿态意识。本文介绍了高保真大型运输飞机模拟实验的结果,该实验评估了虚拟日间 VMC 显示器和“背景姿态指示器”概念,以帮助飞行员从异常姿态中恢复。12 名商业航空公司飞行员进行了多次异常姿态恢复,并收集了定量和定性相关指标。描述了该 CAST 计划和 NASA“飞机状态意识技术”研究项目下的实验结果和未来研究方向。最近的事故和事件数据表明,运输类飞机的空间定向障碍 (SD) 和能量损失状态意识 (LESA) 正在成为所有国内和国际运营中日益普遍的安全问题 (Bateman, 2010)。SD 是指对飞机姿态的错误感知,可直接导致失控 (LOC) 事件并导致事故或事件。LESA 的典型特征是无法监控或理解能量状态指示(例如空速、高度、垂直速度、指令推力),从而无法准确预测维持安全飞行的能力。LESA 的主要后果是飞机失速。CAST 对 18 起失控事故的研究表明,在其中 17 起事件中,缺乏外部视觉参考(即黑暗、仪表气象条件或两者兼有)与机组人员失去姿态意识或能量状态意识有关。虚拟日间 VMC 显示 虚拟日间 VMC 显示旨在为机组人员提供类似的视觉提示,这些提示在外部能见度不受限制时可用(即在 VMC 下观察到)。飞机状态意识联合安全分析 (JSAT) 和实施小组 (JSIT) 报告 (CAST, 2014a; CAST, 2014b) 建议,为了提供必要的视觉提示,防止机组人员的 SD/LESA 导致 LOC,制造商应开发和实施虚拟日间 VMC 显示系统,例如合成视觉系统。为了支持这一实施,CAST 要求美国国家航空航天局 (NASA) 进行研究,以支持定义虚拟日间 VMC 显示的最低要求,以实现提高机组人员对飞机姿态意识的预期功能;请参阅 CAST 安全增强 200 (SE-200),标题为“飞机状态意识 - 虚拟日间 VMC 显示”。飞机状态感知 – 虚拟日间 VMC 显示器 NASA 开发了一个名为“飞机状态感知技术”(TASA)的项目,该项目部分解决了 CAST 的研究请求,以支持制造商设计和实施虚拟日间 VMC 显示器,这将提供必要的视觉提示以防止 SD/LESA 并有助于检测异常姿态和执行恢复。在大型运输飞机中,异常姿态在操作上定义为机头向上俯仰姿态大于 25 度、机头向下俯仰姿态大于 10 度、倾斜角大于 45 度或在这些参数范围内飞行但空速不适合条件。它们的预期功能是提高连续姿态、高度和地形感知能力,降低不稳定进近、无意中进入
