电子产品正在帮助解决飞行员短缺问题

用于商用和军用飞机的高级航空专用组件正在生产功能越来越强大且相互连接的硬件,这些硬件可以帮助飞行员保持航空技术的可用性。

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如今,军事和民航业存在一个关键问题:飞行员人数明显不足。在2019年6月,波音公司当时的首席执行官丹尼斯·穆伦堡(Dennis Muilenburg)称这种短缺为 “航空业面临的最大挑战之一。”据穆伦堡说,要为未来20年制造的44,000架新飞机配备人员,将需要培训80万名新飞行员, 750,000名新的航空技术人员。

这项任务是艰巨的,障碍是多方面的,其变化范围从1970年代以来生效并导致商业飞行员薪资和声誉的降低,到认证要求的增加(例如,商业飞行员现在必须至少有1500飞行小时工作,而2009年之前只有250项)面临技术挑战。例如,越来越多的无人机用于军事用途,这使军事飞行员更安全,但也减少了从武装部队中出来的合格飞行员的数量。越来越多的电子设备复杂性和软件控制的安全功能(如波音公司现在臭名昭著的MCAS系统)也自相矛盾,有可能刺激更严格的法规和更大的培训要求。

幸运的是,创新的硬件(尽管形式非常不同)正在提供解决方案。航空制造商正在寻求航空电子和航空电子制造商来开发先进的硬件,这些硬件可以帮助控制日益增加的商用飞机的复杂性并保持飞行员的工作便利。此外,另一方面,消费电子产品正在介入以帮助使更旧,更小的飞机更易于使用和期望,这是重要的,因为这些是许多新飞行员在航空领域的第一步。

MCAS:复杂性管理案例研究

波音在737 MAX飞机上基于软件的MCAS的起源是对设计的更改,该更改改变了飞行特性并增加了可能导致失速的高角度攻击情况的风险。为了减少飞行员从上一代737NG过渡到MAX的训练障碍,MCAS允许飞机进行飞行控制输入以纠正此问题。两个MAX的致命事故,至少其中之一涉及攻角传感器组件的故障,证明了随着传感器越来越多地向自动化系统和飞行员提供数据,传感器硬件在航空中的重要性越来越高。

为了在短期内解决此问题并获得MAX的重新认证,波音公司已着手一项计划,以改进飞行员培训并更新MCAS软件,以比较来自两个攻角传感器的数据,以减少因传感器故障而引起的危险。灾难性的情景误解。波音解决方案的这一部分指出了这样一个现实:随着传感器为自动化系统提供越来越多的数据,必须增加其冗余度和扩散性,尤其是在飞机等关键系统中。

建造互联飞机

反映其他行业中传感器扩散趋势的趋势,包括TE Con​​nectivity在内的制造商正在为互联飞机制定路线图,以提供当今日益复杂的商用和军用飞机所依赖的可靠传感器数据。为了实现这种传感器的扩散,需要新一代的传感器组件,电缆和连接器,它们强调节省空间,可靠性,轻巧的结构和坚固性。将越来越多的传感器安装到飞机上还意味着在保持信号完整性的同时最小化重量和空间是关键。

TE Con​​nectivity正在通过其ARNIC 836A标准MiniMRP封装来部分解决这些参数,该封装有望将航空电子设备的封装缩小多达40%。像这样的更小尺寸的外形使制造商能够在飞机上分配航空电子设备,使航空电子设备更靠近向传感器馈送数据的传感器,并改善信号完整性,处理时间和冗余度。

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TE的CeeLok FAS-T连接器是小型,轻巧,可现场修复的10Gb以太网连接器。

随着传感器密度的增加,传感器连接性的必要增加也使紧凑,轻便,高带宽的连接器和电缆比以往任何时候都更加重要。TE的CeeLok FAS-T连接器(如上图所示)是可以满足这些需求的小型,轻巧,可现场修复的10Gb以太网连接器。

限制试点障碍并确保安全

波音MCAS的起源是希望在过渡到737 MAX时限制飞行员的障碍,这是一个令人钦佩的目标,具有增加可用于飞行特定商用飞机类型的有效飞行员人数的潜力。但是,至少在一种情况下,方程式的关键缺失部分是传感器数据足够可靠,即使在异常情况下,也能始终如一地向系统提供准确的数据。从概念上讲,自动化是使更多飞行员脱离商用飞机控制的绝佳工具,但首先必须具备基本的电子基础设施,并证明其有效,这样的自动化才能在商用飞机在极端条件下承受的关键任务可靠性表现出来。商用和军用飞机的生命周期。

波音公司针对MCAS所表现出的缺点的解决方案现在包括更多的飞行员培训,以帮助克服系统的复杂性和特定的操作行为。

从商业到消费者

在商用飞机中构建可靠的自动化功能将有助于为更多的飞行员打开大门,但是让人们对航空事业产生兴趣也是解决飞行员短缺问题的重要组成部分。美国联邦航空局(FAA)预测,尽管预计商业航空旅行的需求将继续增长,但由于较少的年轻人成为私人飞行员或从事飞行事业,通用航空业将继续遭受长期低迷。随着对私人航空服务的需求持续减少,小型机场的利润将继续减少,并且将关闭的数量更多,这将通过增加成本和给私人飞行员带来不便进一步加剧该问题。

提高通用航空的兴趣可能会对商业飞行员的供应产生间接影响,但是拥有更多训练有素的飞行员肯定不会受到伤害,尤其是如果航空公司开始采用内部培训商业飞行员的模式,因为招募人员就是这样更容易点击。

如今,二手市​​场上有许多老旧但非常适航的飞机。尽管无法替代可靠的内置航空电子设备,但像ForeFlight这样的公司正在通过一系列增强传统轻型航空电子设备的消费者辅助设备,使这些更老旧且设备较少的飞机更易于使用,更适用于更复杂的应用。ForeFlight的应用程序可在廉价的消费类平板电脑硬件和附件设备上运行,这些设备可大大胜过旧飞机上的航空电子设备。例如,ForeFlight的Sentry ADS-B 接收器以紧凑的形式集成了多个传感器组件,可将吸盘吸到小型飞机的窗户上,并为ForeFlight应用程序提供先进的功能,包括合成视觉和集成的GPS功能,包括将飞机的位置传输到空中交通管制和其他飞机的能力。

除了使通用航空更加安全之外,诸如ForeFlight之类的技术还简化了仪表飞行的复杂活动,这对于商业飞行员来说是一项至关重要的技能。这些基于消费电子的小工具无法替代传统的航空电子设备或培训,但它们可能使飞行或获得高级认证(如仪器等级)的想法更具吸引力和可访问性,并且可以负担得起地为甚至更老的飞机添加高级功能以进一步减少试点的障碍。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Neil Shurtz , January 21, 2020】

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