لا أحد في القيادة: متى تصبح الطائرات بدون طيار ومدى خطورتها

في الأيام الأولى للطيران، كان مطلوبًا من الطيار أن يكون دائمًا في حالة تأهب قصوى. كان من المهم

التركيز ليس فقط على الإدارةالمركبة، ولكن أيضًا على مراقبة الوضع داخل الطائرة وما حولها. كل هذا أدى إلى إرهاق شديد للطيارين -جسديا وعقليا- طوال الرحلة.

عندما تكون الرحلة صغيرة، فهي ليست كبيرة جدًامشكلة. ولكن مع تطور التكنولوجيا والعولمة، زاد نطاق ومدة الرحلات الجوية. بغض النظر عن مدى رغبة الشخص في ذلك، فمن الصعب على الشخص الحفاظ على التركيز لفترات طويلة من الزمن. من المحتمل أن يكون هذا خطيرًا جدًا. سوف يرتكب الشخص المتعب أخطاء في الملاحظات والأحكام، مما قد يؤدي إلى كارثة.

أنظمة الطيار الآلي: بين الماضي والحاضر

ولهذا السبب فإن وظيفة الطيار الآليظهر مبكرًا بشكل مدهش. صدق أو لا تصدق ، تم بناء واحدة من أولى الطائرات التي تم تجهيزها بمثل هذا النظام (وإن كانت أولية بالمعايير الحديثة) من قبل شركة سبيري في أوائل عام 1910.

تضمنت هذه الوظيفة اتصال جيروسكوبييسمح مؤشر العنوان ، وهو أيضًا إعداد أساسي ، للطائرة بالتحرك بشكل مستقيم وأفقي على طول محمل البوصلة المحدد مسبقًا لفترات طويلة من الوقت دون الاهتمام الكامل من الطيار. مثل هذا الجهاز البسيط أنقذه الكثير من التوتر.

أصبحت أنظمة الطيار الآلي بشكل متزايدأكثر تطوراً ، وفي الثلاثينيات من القرن الماضي ، طور المعهد الملكي للطائرات في بريطانيا العظمى نظامًا أكثر تعقيدًا. استخدم برنامج Pilot Assistant جيروسكوبات دوارة تعمل بالهواء المضغوط للتحكم الفعلي في الرحلة.

في المستقبل ، تم تسليم الأنظمة مع تحسينخوارزميات التحكم والآليات المؤازرة وحتى مساعدات الملاحة الراديوية ، والتي سمحت للطائرات بالتحليق بشكل مستقل في الليل أو في الأحوال الجوية السيئة. بالفعل في عام 1947 ، أقلعت طائرة تابعة للقوات الجوية الأمريكية من طراز C-53 ، وعبرت المحيط الأطلسي وهبطت ، وكل ذلك تحت سيطرة الطيار الآلي.

الآن طائرات وطائرات كبيرة مع 20يُطلب من الركاب وغيرهم بموجب القانون أن يكون لديهم نظام أتمتة مدمج. يختلف مستواها ، لكن معظمها يوفر ما يسمى بالتحكم ثلاثي المحاور في الميل واللف والانعراج للمركبة.

الطيار الآلي ليس "تلقائي" كما يبدو.لا يوجد روبوت يجلس في مقعد الطيار ويضغط على الأزرار أثناء نوم الطيار الحقيقي. إنه ببساطة نظام للتحكم في الطيران يسمح للطيار بالتحليق بالطائرة دون تحكم يدوي ثابت. في الأساس ، يسمح للطيار بالطيران من نيويورك إلى لوس أنجلوس دون الضغط على عصي التحكم لمدة ست ساعات متتالية.

نظام تحكم آلي حديثيتكون نظام التحكم في الطيران (AFCS ، نظام التحكم التلقائي في الطيران) من ثلاثة أجزاء رئيسية: جهاز كمبيوتر يراقب الرحلة والعديد من المعالجات عالية السرعة وعدد من أجهزة الاستشعار الموجودة في أجزاء مختلفة من الطائرة. تجمع المستشعرات البيانات من جميع أنحاء المستوى وترسلها إلى المعالجات ، والتي بدورها تخبر الكمبيوتر بما هو.

يتم تنشيط الطيار الآلي بعد فترة من الإقلاع ويتم إيقاف تشغيله قبل الهبوط. قد تختلف دقة هذا البرنامج من طائرة إلى أخرى.

يستطيع الطيار الآلي الهبوط بالطائرة وفقًا لذلكالأوامر اللازمة. وهذا ما يسمى نظام الهبوط التلقائي. إذا كانت الطائرة تحاول الهبوط في ظروف صعبة، حيث يحجب الضباب الرؤية تمامًا، يتم هبوط الطائرة ضمن معايير أمان معينة باستخدام ILS (نظام الهبوط الآلي). في مثل هذه الحالات، يعمل الطيار الآلي بشكل متزامن مع أنظمة الطائرات الأخرى، ويضمن الهبوط تحت سيطرة سطح الطائرة.

تساعد الأنظمة أيضًا الطائرة على الارتفاع ،الحفاظ على التحكم في السرعة ومستوى الطيران ، وإدارة الهبوط والاقتراب والهبوط النهائي. لا يزال ركوب سيارات الأجرة قبل الإقلاع والهبوط الفعلي وسيارات الأجرة بعد الهبوط من اختصاص الطيارين البشر. يتم أيضًا تعطيل أنظمة الطيار الآلي أثناء الاضطرابات الشديدة.

يعتمد نجاح الطيار الآلي بشكل أساسي على معرفة طيار بشري حقيقي.

في عام 2020 ، أعلنت شركة إيرباص أنها نجحت في ذلكطورت واختبرت نظام إقلاع مستقل تمامًا ، كانت الأخبار مبتكرة جدًا لهذه الصناعة. تختلف التكنولوجيا المستخدمة عن أنظمة هبوط الأجهزة الحالية الشائعة في الطائرات الحديثة. يتعرف النظام على الصور لإبقاء الطائرة في الخط المركزي للمدرج ، وضبط درجة الصوت ، والسرعة ، وأخيراً رفع طائرة اختبار Airbus في الهواء. هذه خطوة مهمة نحو جعل الطائرة مستقلة تمامًا في المستقبل القريب.

لن تكون هناك حاجة الطيارين؟

نظرا للمستوى العالي من التعقيد الحديثالطيار الآلي ، قد تعتقد أن الطيارين ليسوا بحاجة على الإطلاق. إذا كانت الطائرة تستطيع نظريًا أن تطير بمفردها ، فلماذا هناك حاجة إليها؟ اتضح أنه في حين يمكن تفويض معظم العمل إلى الطيار الآلي ، لا يزال الوجود البشري مهمًا للغاية. في الواقع ، من غير المرجح أن يتغير هذا في أي وقت قريب.

أحد الأسباب الرئيسية هو المزاج العامركاب الطائرات والجمهور بشكل عام. سواء اعترفت بذلك أم لا، هناك شيء مطمئن للغاية بشأن قيادة إنسان حي وذكي لمثل هذه السيارة الضخمة في الهواء (على الأقل في الوقت الحالي). لا يرغب معظم الناس في وضع السيطرة على شيء يمكن أن يقتلهم نظريًا بالكامل في أيدي الآلة.

ولكن من المثير للاهتمام أن الدراسات الحديثةتبين أن المشاعر العامة بشأن هذه القضية آخذة في التغير. على الأقل بالنسبة لبعض المركبات. أظهرت استطلاعات الرأي التي يعود تاريخها إلى عام 2019 أن 7 من كل 10 مستهلكين يعتقدون أن السيارات ذاتية القيادة أكثر أمانًا من تلك التي يقودها الإنسان. تم إجراء الاستطلاع بواسطة ANSYS وشمل أكثر من 22000 شخص في دول البنلوكس والصين وفرنسا وألمانيا والهند وإيطاليا واليابان وإسبانيا والسويد والمملكة المتحدة والولايات المتحدة. من المؤكد أن هذا الاستطلاع كان في الغالب يتعلق بالسيارات ذاتية القيادة، ولكن يبدو أن الناس على استعداد للثقة في المركبات التي يتم تشغيلها بواسطة أجهزة الكمبيوتر بدلاً من البشر.

عندما يتعلق الأمر بالطائرات بدون طيار في المستقبل ، لم يكن معظم المستجيبين يعارضون الفكرة تمامًا ، لكنهم يفضلون الانتظار حتى تصبح التكنولوجيا أكثر تقدمًا.

سبب آخر لضرورة الطيارين هوأنه في ظل ظروف معينة يصبح الناس أنفسهم "آلات صنع القرار" أفضل من أجهزة الكمبيوتر. على الرغم من تعقيده ، لا يزال من غير الممكن مقارنته بالكمبيوتر المعقد في جمجمة الإنسان. يمكن لأدمغتنا استيعاب كمية هائلة من المعلومات في نفس الوقت واتخاذ قرارات سريعة والارتجال بسرعة. هذه المرونة صعبة للغاية ، إن لم تكن مستحيلة ، لتكرارها على آلة.

علاوة على ذلك، ونظرًا لبيئة الطيران شديدة الفوضى، قد تنشأ غالبًا مواقف غير عادية تكون فيها الآلة الخاضعة للتحكم والمتحكم فيها غير قادرة على اتخاذ القرارات.

على سبيل المثال ، في عام 2010 ، طائرة كانتاس مع 450أصيب الركاب بعطل خطير في الرحلة. بسبب فشل محرك الدوار ، تناثرت أجزاء منه في جميع أنحاء الطائرة ، مما أدى إلى إتلاف العديد من أنظمة الطائرات الهامة ، بما في ذلك معدات الهبوط. كان نظام التحكم في الطيران على متن الطائرة غارقًا في أخطاء التعطل والرسائل التي لا يمكن التعامل معها في نفس الوقت. تمكن الطيارون في الضوابط (وكذلك الخبراء خارج الخدمة الذين كانوا من بين الركاب) من الارتجال والهبوط بالطائرة بنجاح. في حين أنه من الممكن تمامًا أن يكون نظام الطيار الآلي قد وجد طريقة لفعل الشيء نفسه ، فقد كان التفكير السريع والقدرة على الارتجال هو ما أنقذ مئات الأرواح في ذلك اليوم.

إذن أيهما أكثر أمانًا؟

اليوم ، تعد الرحلة واحدة من أكثر الرحلاتطرق آمنة للسفر. منذ حوالي عام 1970 ، انخفض تدريجياً عدد حوادث الطائرات التجارية (الطائرات التي تحمل أكثر من 19 راكبًا). بحلول عام 2019 ، انخفض عدد الحوادث المميتة لكل مليون رحلة 12 مرة مقارنة بعام 1970.

السبب هو تحسين التكنولوجيا وأكثر من ذلكتنظيم صارم لصناعة الطيران ، وتحسين موثوقية وقدرات الطيار الآلي. استنادًا إلى إحصائيات عام 2019 ، وهي آخر عام "عادي" لتقييم إحصاءات الطيران (العام الذي سبق الوباء) ، فإن فرص الوفاة في حادث تحطم طائرة معدومة عمليًا.

في نفس الوقت بحسب المجلس الوطنيالسلامة في الولايات المتحدة (أحد البلدان التي يوجد بها أكبر عدد من السيارات للفرد) ، على مدى السنوات العشر الماضية ، كان معدل الوفيات من استخدام السيارات أعلى بـ1606 مرات من معدل الوفيات بالطائرة. لماذا توجد سيارات مع طيار آلي ولكن الطائرات لا تزال بحاجة إلى طيارين؟

تقنيات القيادة الذاتية في المركبات،وعلى الرغم من أنها مثيرة للإعجاب، إلا أنها لا تزال في مهدها وليست محصنة ضد الأخطاء. ومع ذلك، فإن هذا يتغير حيث أصبح التعلم الآلي عنصرًا متزايد الأهمية في هذه الأنظمة.

ما مدى قربنا من رحلة مستقلة بالكامل؟

بمجرد تطوير أنظمة الطيار الآلي واختبارها والوثوق بها من قبل منظمات مثل إدارة الطيران الفيدرالية، فإن دور الطيارين البشر سوف يتضاءل بمرور الوقت.

ومع ذلك ، ربما لن نرى أبدًاالمستقبل عندما لا يكون هناك شخص مدرب في قمرة القيادة لطائرة تجارية. حتى لو افترضنا أنه تم القضاء على جميع المشاكل التقنية وأن الطيار الآلي يمكن أن يتكيف مع مواقف مثل البشر ، فمن المرجح أن يشعر الركاب بأمان أكبر مع العلم أن هناك شخصًا في قمرة القيادة يفترض أنه يتحكم في الموقف.

ولكن عندما يتعلق الأمر بطائرات التوصيل بدون طيار، والطائرات العسكرية بدون طيار، وربما حتى الطائرات العسكرية، فمن المرجح أن يكون المستقبل بدون طيار ومستقل بالكامل أمرًا لا مفر منه.

قراءة المزيد

تم العثور على "ثقب أسود" ضخم في وسط المحيط الهادئ. الشبكة تتساءل ما هي

اكتشف الغواصون كنوز "جزيرة الذهب" الأسطورية. القطع الأثرية تكلف ملايين الدولارات

حل الذكاء الاصطناعي مشكلة بيولوجية ظل العلماء يكافحون لمدة 50 عامًا

ANSYS - نظام برمجي عالمييحظى تحليل العناصر المحدودة ، الذي كان موجودًا ومتطورًا على مدار الثلاثين عامًا الماضية ، بشعبية كبيرة بين المتخصصين في مجال الحسابات الهندسية الآلية و FE لحل المشكلات المكانية الخطية وغير الخطية والثابتة وغير الثابتة للميكانيكا.

إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) - إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية.

مصرف(لفافة)ملعب كورة قدم(يقذف)ياو(دورة ياو) - ثلاث زوايا دوران تقابل ثلاث زوايا أويلر، والتي تحدد اتجاه المركبة بالنسبة لنظام الإحداثيات العادي (نسبة إلى مركز القصور الذاتي على طول ثلاثة محاور).

آلية مؤازرة -محرك DC تقليدي مع مدمجأجهزة التحكم وعلب التروس. يعتمد تشغيلها على نظام التغذية المرتدة ، حيث يتم إدخال إشارة خرج ، وتحمل معلومات حول الموقع أو السرعة أو التسارع أو الإزاحة. يتم نقل البيانات بواسطة عنصر التصحيح ومكبر الصوت إلى الوحدة التنفيذية - محرك أو محرك كهربائي.