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為了天空再無意外,航空業努力擁抱新技術

文 |石亞瓊

封面來源|視覺中國

巨大的悲痛和惋惜籠罩每一個中國人。

3月21日14時38分許,東方航空公司MU5735航班執行昆明-廣州任務時,在廣西梧州市上空失聯并墜毀。機上載有乘客123人、機組人員9人。

國家民航局派出的工作組已于當晚抵達,指導協助當地現場救援、善後處置。當地消防、武警、南部戰區部隊等均已派出救援力量。目前,搜救及事故調查仍在進行中。

事實上,利用技術來讓飛行更安全,是整個民航業一直在努力的方向。以安全為目标的探索從未停止。統計資料也能反映出航空業的進步。近70年來,民航領域重大事故發生率一直呈現出減少的傾向。過去七十年間,民航業在安全性上不僅顯著優于汽車、自行車和步行,與自己相比也有着顯著進步。

自1955年起,民用航空器的設計目标就是在任意單個故障或可預知的組合故障發生的情況下,飛機仍能繼續安全飛行和着陸。

按照目前的設計要求,一架飛機在飛行100萬小時後才有機率遇到墜毀級别的安全事故。以目前商用飛機的平均使用時長看,現有标準在時間次元上設計了超過10倍的備援。

為了天空再無意外,航空業努力擁抱新技術

資料來源:aviation-safety

以大資料、人工智能為代表的數字化技術也開始進入民航領域,以期進一步減少安全問題的可能性。

預測性維護:發現在問題之前

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圖檔來源:視覺中國

預測性維護(Predictive Maintenance)是以狀态為依據的維修,基于現代飛機所內建的大量資料傳感器,通過對各部件及系統的運作狀态的監測,預測裝備狀态未來的發展趨勢,依據裝備的狀态發展趨勢和可能的故障模式,預先制定預測性維修計劃。

歐洲航空安全局(EASA) 在2020年指出,通過數字化,維修體系各個環節的資料量正在穩步增長。基于AI的預測性維修在大資料的推動下,可以預測故障并提供相應的維修措施,大幅提升維護的效率與效果。

多家飛機制造企業已推出了相應的預測性維護平台,包括空客的SKYWISE、漢莎技術的Aviatar、法荷航工程的PROGNOS等。從空客與達美航空的應用案例來看,預測性維修能夠将空調、客艙增壓系統、電源系統、起落架、刹車及氣源系統的非計劃事件發生機率降低10%~50%。

數字孿生:設計、營運階段的全流程風險排除

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圖檔來源:cadlog.com

數字孿生是利用實體模型、傳感器更新、運作曆史等資料,将真實的實體世界映射在虛拟空間中,反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。在航空領域,數字孿生可被應用在研發、制造裝配和後續的飛機全周期運作維護當中。

例如在設計研發階段,各部件在被實際加工之前,即可在虛拟空間中完成與其它部件的比對。通過虛拟仿真技術,在模拟風洞等子產品中測試性能及可靠性。基于虛拟世界的研發有着巨大的成本優勢,研發團隊有機會測量和驗證相較此前更多的意外場景,為最終的産品定型提供安全保證。

而在裝配和運作維護階段,基于傳感器的實時資料也将為工程師提供精準指引,降低非預期事件的發生率。

據媒體此前報道,俄羅斯數十家公司已共同将數字孿生引入航空發動機的設計中。

連接配接衛星:讓天空不再失聯

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在相當長一段時間裡,人們對飛機的監控主要依靠雷達。但當飛機在海上或偏遠地區飛行時,信号覆寫問題使得地面控制中心難以掌控飛機的精确位置和實際運作狀态。

在地球上,這些“監視盲區”多位于海域、極地、山區和荒漠等——它們占據了地球80%以上的面積。2014年,在海上失去信号的馬航MH370就是在雷達範圍外“失聯”的最近一次事件。

事件發生後,國際民航組織(ICAO)推出了“全球航空遇險與安全系統”(GADSS)的标準,将飛機位置的追蹤間隔縮短至15分鐘。

2013年歐洲航天局(ESA)發射Proba-V衛星,首次驗證星基ADS-B系統的可行性。目前,“空天相連”的模式已廣泛應用于民航之中,不僅顯著降低失聯等意外風險,在空中交通管制、空港場面活動監視等功能上也發揮着重要作用。

數字天空:不止于單個飛機

為了天空再無意外,航空業努力擁抱新技術

在民用空中航行服務組織(CANSO)去年舉辦的會議中,來自歐洲的專家指出,航行服務提供者無法通過個别努力完成整個空中交通管理系統的整合。為此,他們提出了“歐洲數字天空”概念,即利用最新的數字技術改造歐洲的航空基礎設施,使其能夠安全有效地應對未來空中交通的增長和多樣性

通過納入和整合來自機場、航空公司和航行服務提供者等所有參與者的資料,整合後的系統有望提供更加靈活的交通管理模式,以更好地應對幹擾、空中交通流量增長和航空器的多樣性的未來。

更全面的資料将帶來整個航空系統安全性的提升,并為航司營運、機場管理、飛機維護的更深入合作提供條件。

相信在未來,技術的進步,可以進一步提升飛行的安全。

但即使如此,也沒有任何人可以保證100%無故障。航空業可能是人類在工業“量産”領域最複雜的系統,沒有人能在事故發生前“窮盡”所有的可能性。飛行員仍是乘客與人民安全最重要的保證之一。

此次事故後,一張聊天記錄圖檔在網絡廣為流傳。

為了天空再無意外,航空業努力擁抱新技術

圖檔來源于網絡

正是在這些一代代民航人的努力下,民航使用者才有可能獲得更安全、更好的體驗。他們始終以高度的事業心和自尊心、锲而不舍的精神,對神奇而美妙的藍天進行探索的責任感,去實踐真正的生活。

我們相信,災難不會僅止于災難。接下來的時間裡,民航人會用一切方式,阻止它再次發生。

比如,1956年6月30日,聯合航空718号航班與環球航空2号航班在美國大峽谷上空相撞,由于兩機已遠離洛杉矶機場雷達的範圍,是以航空管制人員根本不知道飛機的确切位置,隻能用估算的方式來寫報告。

這起當時史上最嚴重的商用客機空難,讓人們意識到在僅在機場範圍的空管指揮已遠不能保證“交通秩序”。這促使民航管理當局投資2.5億美元用于更新空中交通管理系統,飛機隻能在規定的空中走廊(即航路)飛行。如今為飛機商用辦法适航證的FAA也是以而成立。

再如,1978年12月28日,美聯航173号航班在起落架放下後,代表鼻輪及主起落架的三盞綠燈隻有兩盞亮起,由于正副機長執意對其進行檢查及排除故障,飛機在機場附近盤旋了一個小時。雖然機上的飛行工程師溫和地警告說燃油正在迅速耗盡,但機長固執己見地等了很久才開始最後的進場。最終飛機燃油耗盡,在郊區墜毀。

1980年,民航界在NASA的幫助下導入首套機員資源管理(Crew Resource Management)系統,這成為機組人員之間溝通、協作處理問題的标準訓練範本并通用全球。

我們相信,此次事故後,民航領域或許還會有更多安全反思和舉措。

以上所說的,不管感性還是理性,遠遠不夠表達我們内心的真實情感。言語和感性在我們的不幸面前顯得如此軟弱,文字和理性在我們的痛苦面前顯得如此無力。這些都根本無法寄托我們對逝者深深的愛,也無法表達對我們所敬佩的不幸罹難的哀思。

我們将永遠記住他們,這些每一個遇難家庭中的父親、母親、兒子、女兒。They never die , they just fly higher。

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