Nauka

Po co komu pilot

Czy jesteśmy gotowi latać samolotami bez załogi?

Piloci na razie nie muszą martwić się o pracę, przynajmniej w perspektywie kilku dekad. Piloci na razie nie muszą martwić się o pracę, przynajmniej w perspektywie kilku dekad. Tatiana Popova / PantherMedia
Dyskusja na ten temat trwa nie od dziś. Ze szczególną siłą toczyła się ona w okresie powstawania amerykańskiego programu lotów załogowych w kosmos.
Zwolennicy komputeryzacji argumentują, że poziom rozwoju techniki pozwala już powiedzieć „do widzenia” pilotom samolotów pasażerskich.Vetta/Getty Images Zwolennicy komputeryzacji argumentują, że poziom rozwoju techniki pozwala już powiedzieć „do widzenia” pilotom samolotów pasażerskich.

Podobno wśród amerykańskich inżynierów lotnictwa krąży stary dowcip: kto zajmie miejsce w kokpicie samolotów przyszłości? Człowiek i pies. Człowiek po to, żeby karmił psa. A pies po to, żeby gryzł człowieka, jeśli ten będzie próbował czegokolwiek dotknąć. Ten „suchar”, jak się dziś określa dowcipy z brodą, nabrał świeżości po tragicznej katastrofie niemieckiego airbusa, której przyczyną były – najprawdopodobniej – psychiczne problemy drugiego pilota.

Medialna dyskusja o zapobieganiu podobnym – choć niezwykle rzadkim – tragicznym wypadkom poszła w dwie strony. Zaczęto się domagać, by kokpit był cały czas w pełni obsadzony, czyli by na dwóch fotelach pilotów zasiadali ludzie. Nawet jeśli jeden z nich musiałby na chwilę wyjść, to jego miejsce zajmowałby członek personelu pokładowego. Czy takie procedury rzeczywiście okazałyby się skuteczne wobec samobójczych zamysłów jednego z pilotów? To ciekawe pytanie, ale znacznie bardziej interesujące są postulaty, które idą w zupełnie przeciwną stronę: zamiast zapełniać kokpit powinniśmy na poważnie rozważyć całkowite pozbycie się z niego pilotów.

Precz z rakiety

Dyskusja na ten temat trwa nie od dziś. Ze szczególną siłą toczyła się ona w okresie powstawania amerykańskiego programu lotów załogowych w kosmos. Przy okazji 40 rocznicy lądowania pierwszych ludzi na Księżycu prof. David A. Mindell z Massachusetts Institute of Technology opowiadał na łamach POLITYKI (29/09) o kulisach projektu Apollo. Według niego za symboliczny początek sporu o to, kto powinien siedzieć za sterami pojazdów kosmicznych, można uznać wystąpienie Wernhera von Brauna, nazistowskiego inżyniera i współtwórcy rakiet balistycznych V-2, po wojnie pracującego dla USA. W 1959 r. na zjeździe Towarzystwa Pilotów Doświadczalnych dowodził, że rozwój techniki kosmicznej i rakietowej doprowadzi de facto do wyeliminowania ludzi zza sterów. Von Braun nie chciał się ich pozbywać całkowicie, ale sprowadzić do roli kontrolerów. Gdyby coś szło nie tak i wszystkie automatyczne systemy zawiodły, zadaniem pilota byłoby jedynie naciśnięcie czerwonego guzika z napisem „abort”, czyli przerwanie misji.

Kilka lat wcześniej w książce „Podbój Księżyca” niemiecki inżynier głosił jeszcze bardziej radykalne poglądy. W kierunku Srebrnego Globu miała wyruszyć załoga, na której czele stałby naukowiec, a nie pilot. Dla tego drugiego w ogóle nie przewidywał miejsca. Wyprawa składałaby się wyłącznie z inżynierów, nawigatorów, lekarzy, astronomów, fotografów i mineralogów.

Częściowo von Braun miał rację – bez komputera misja Apollo 11 nie byłaby możliwa. Wprawdzie sam manewr lądowania na Księżycu odbywał się ręcznie – stery przejął Neil Armstrong – ale wynikało to głównie, zdaniem prof. Mindella, z powodów prestiżowo-propagandowych. Nie do pomyślenia było, żeby na Srebrnym Globie pojazd został osadzony przez komputer, a nie dzielnych amerykańskich pilotów. Przy czym ów komputer, choć stanowił wówczas przełomowe osiągnięcie, z dzisiejszej perspektywy prezentuje się pod względem możliwości obliczeniowych wręcz śmiesznie. Ważył aż 30 kg, nie miał centralnego procesora („mózgu” współczesnych laptopów czy tabletów), a pojemność pamięci była setki tysięcy razy mniejsza niż w obecnych domowych komputerach czy telefonach. Współczesne smartfony, i to nie te z najwyższej półki, to przy nim urządzenia rodem z filmów science fiction. A jednak odegrał ważną rolę w lądowaniu na Księżycu.

Udoskonalony kokpit

Zwolennicy komputeryzacji także i dziś argumentują, że poziom rozwoju techniki pozwala już powiedzieć „do widzenia” pilotom samolotów pasażerskich. Powołują się przy tym na statystyki wypadków lotniczych: ponad 50 proc. z nich spowodowanych zostało błędami pilotów. Dla porównania: awarie techniczne odpowiadają za 17 proc. wypadków, a trudne warunki atmosferyczne za 12 proc. Katastrofa airbusa linii Germanwings potwierdza tę statystykę – komputer nie ma przecież problemów psychicznych, więc nie popełniłby samobójstwa, rozbijając samolot.

W połowie ubiegłego roku tygodnik „New Scientist”, jedno z najlepszych czasopism popularnonaukowych o zasięgu międzynarodowym, poświęcił tej kwestii długi artykuł. Magazyn reklamował go na swojej okładce sugestywnym zdjęciem – na szczycie samolotowych schodów stoi pilot w mundurze, machając na pożegnanie czapką odlatującemu odrzutowcowi pasażerskiemu, do którego najwyraźniej nie wsiadł.

Tekst zwraca uwagę m.in. na to, że komputery pokładowe wykonują obecnie znaczną część pracy w maszynach pasażerskich, więc piloci rzadko muszą brać sprawy w swoje ręce. Są bowiem znacznie szybsze i precyzyjniejsze od ludzi, więc oddanie im sterów może jedynie poprawić bezpieczeństwo lotów. Bo obecny sposób pilotażu, który opiera się na interakcji człowiek–komputer, rodzi zagrożenia: w sytuacjach awaryjnych piloci bombardowani są komunikatami i danymi, co tylko zwiększa ich stres i nie pozwala skupić się na zadaniu. Żeby temu przeciwdziałać, producenci samolotów – nawet zażarci rywale amerykański Boeing i europejski Airbus – powołali wspólne konsorcjum pracujące nad komputerowym wspomaganiem pilotów w sytuacjach awaryjnych. Projekt, który na start otrzymał 30 mln dol., nazywa się Advanced Cockpit for Reduction of Stress and Workload (w wolnym tłumaczeniu: „Udoskonalony kokpit redukujący stres i obciążenie pracą”). Ma on dwa cele – opracowanie systemu, który m.in. pozwoli zastąpić jednego z pilotów, gdyby ten zaniemógł, a w przyszłości w ogóle zostawić tylko jednego człowieka w kabinie.

Dron potrafi

Ale skoro taki system komputerowy byłby w stanie zastąpić całkowicie jednego z pilotów – zastanawiała się na łamach „New Scientist” Mary Cummings, była pilotka wojskowych myśliwców, obecnie pracująca nad bezzałogowymi systemami pilotażu w amerykańskim Duke University, to będzie również zdolny całkowicie przejąć kontrolę nad samolotem. Z korzyścią dla pasażerów, gdyż doświadczenia z wojskowymi bezzałogowymi dronami pokazują – jej zdaniem – że gdy zaczęły one startować i lądować pod kontrolą komputera, a nie pilotów znajdujących się na Ziemi, znacząco spadła liczba wypadków.

Wszystko to zaś wpisuje się w pewną tendencję: otóż duże samoloty pasażerskie były obsługiwane (niektóre jeszcze do lat 80.) przez pięcioosobowe załogi w kokpicie: dwóch pilotów, inżyniera (mechanika) pokładowego, nawigatora i radiooperatora. Dziś nawet największy odrzutowiec pasażerski świata – Airbus A380 mogący zabrać na pokład nawet 853 osoby – jest kierowany tylko przez dwóch pilotów.

Zdaniem Cummings pozbycie się ludzi z kokpitów przyniesie również znaczne korzyści finansowe i dla linii lotniczych, i w konsekwencji dla pasażerów, bo bilety stanieją. Pokaźne sumy pochłaniają bowiem pensje pilotów czy ich szkolenia na symulatorach. Pełne przejęcie kontroli nad samolotem przez komputer miałoby także przełożyć się na mniejsze zużycie paliwa (za sprawą lepszego sterowania samolotem), a co za tym idzie niższą emisję gazów cieplarnianych. Amerykańska badaczka przywołuje nawet dość zabawny argument: usunięcie pilotów doprowadziłoby de facto do zlikwidowania samego kokpitu, w którego miejsce pojawiłyby się fotele dla pasażerów (pewnie pierwszej klasy, więc za odpowiednią opłatą), z których można by podziwiać w trakcie lotu widoki zarezerwowane dotychczas wyłącznie dla kierujących samolotem.

Według Cummings jako pierwsze zredukują załogę do jednego pilota firmy przewożące samolotami wyłącznie towary, np. UPS czy DHL. Następnym krokiem będzie całkowite opróżnienie kokpitu z ludzi, co miałoby nastąpić za ok. 20 lat. Piloci nie znikną jednak zupełnie, gdyż będą nadzorowali maszyny poprzez satelity, pracując na ziemi. Jeśli w którejś z nich pojawią się poważne problemy, będą mogli przejąć kontrolę i pracować tak, jak dziś wojskowi kierujący bezzałogowymi dronami w Afganistanie czy Iraku.

Pierwszy krok został już zresztą wykonany. Dokładnie dwa lata temu odbył się dziewiczy (i udany) lot niedużego dwusilnikowego (turbośmigłowego) samolotu pasażerskiego Jetstream firmy BAE Systems. Kierowali nim piloci z ziemi (na pokładzie też znajdowali się ludzie na wypadek, gdyby coś poszło nie tak), a maszyna przeleciała ponad 800 km w brytyjskiej przestrzeni powietrznej. To pierwszy z serii testów w ramach programu ASTRAEA (Autonomous Systems Technology Related Airborne Evaluation & Assessment), który oprócz brytyjskiego rządu współfinansuje (wyłożono na ten cel prawie 100 mln dol.) m.in. koncern Airbus. Ma on być sprawdzianem, jak samoloty kierowane przez pilotów z ziemi zachowują się w przestrzeni powietrznej, gdzie latają inne cywilne maszyny (wojskowe drony operują bowiem tylko w specyficznych obszarach).

Można, ale po co

Choć zwolennicy usunięcia pilotów z kokpitów i przekazania sterów komputerom przedstawiają tę operację głównie od pozytywnej strony, warto posłuchać głosu sceptyków. Zacznijmy od tego, że odwołania do pojazdów kosmicznych sterowanych przez maszyny liczące tylko w pewnym stopniu mają uzasadnienie. Przede wszystkim dlatego, że np. pojazdy programu Apollo nie musiały troszczyć się o interakcje z innymi użytkownikami przestrzeni kosmicznej (a samolotów latają tysiące), lądować w bardzo dokładnie określonym miejscu Księżyca, a przede wszystkim specjalnie troszczyć się o bezpieczeństwo (w 1969 r. prezydent Nixon miał gotowe przemówienie na wypadek, gdyby misja amerykańskich kosmonautów, obarczona dużym ryzykiem, zakończyła się katastrofą). W lotnictwie cywilnym jest ono tymczasem kwestią absolutnie priorytetową.

Po drugie, mimo wspomnianych już pewnych problemów wynikających z interakcji człowiek–maszyna w kokpitach samolotów, lotnictwo pasażerskie (co również jednoznacznie pokazują statystyki) staje się coraz bardziej bezpieczne. Z kolei suche dane mówiące o wysokim procencie błędów pilotów wśród przyczyn wypadków lotniczych nie wyjaśniają wszystkiego. Katastrofy są bowiem często następstwem całego łańcucha zdarzeń, w którym rolę może również odgrywać pogoda czy jakieś problemy techniczne. Zanim komputery (a być może wcześniej naziemni piloci wspomagający maszyny) przejmą stery, będą najpierw musiały potwierdzić, że rzeczywiście są lepsze, czyli bezpieczniejsze. Mamy bowiem przykłady takich zdarzeń, podczas których człowiek zapewne radzi sobie lepiej – np. lądowanie w 2009 r. airbusa linii JetBlue na rzece Hudson w Nowym Jorku (nikt nie ucierpiał), gdy spotkanie z przelatującym stadem ptaków unieruchomiło obydwa silniki maszyny.

Patrick Smith, amerykański pilot samolotów pasażerskich (również na trasach transkontynentalnych), popularny bloger i autor książki „Cockpit Confidential” („Tajemnice kokpitu”), pisze tak: chciałbym zobaczyć, jak taki bezpilotowy (czyli np. kierowany przez operatora z ziemi) samolot przerywa procedurę startu po nagłej eksplozji opony, a później następuje sprawna ewakuacja 250 pasażerów. Albo jak po wystąpieniu problemów technicznych ze sterowaniem samolotem, dokonuje awaryjnej zmiany kierunku lotu nad mocno górzystym terenem. Albo jak przelatuje przez front burzowy, znajdując się gdzieś nad środkiem oceanu. A nawet przy rozwiązywaniu nieporównanie mniejszego kalibru problemów, które pojawiają się przypadkowo w trakcie lotu i wymagają indywidualnej oceny oraz specjalnej uwagi ze strony załogi. Smith podkreśla przy tym, że nie uważa zastąpienia pilotów przez komputery za technicznie niemożliwe, co nie znaczy, że jest to w krótkim czasie osiągalne, praktyczne, bezpieczne, a przede wszystkim pożądane. Nie zgadza się bowiem z tezą o ograniczeniu kosztów, gdyż najpierw cały system lotnictwa cywilnego musiałby zostać zmieniony, również pod względem prawnym. A to oznacza gigantyczne wydatki.

Mit autopilota

Przy okazji wywiązała się bardzo ciekawa korespondencyjna dyskusja między Smithem a wspomnianą już Mary Cummings z Duke University, gdy ta druga w telewizji CNN stwierdziła, że dziś piloci samolotów pasażerskich tylko przez trzy minuty w trakcie lotu sterują maszyną, resztę robi za nich autopilot. Smith wyjaśnia na swoim blogu, że możliwości autopilota (pierwsze tego typu urządzenia powstały już w 1914 r.) to jeden z najbardziej rozpowszechnionych mitów dotyczących współczesnego lotnictwa.

Laicy często wyobrażają go sobie jako proste urządzenie z paroma guzikami, tymczasem ma ono ponad 20 różnych wskaźników, pokręteł i przycisków. To prawda, że odciąża pilotów. Można nawet za jego pomocą wylądować (start samolotu odbywa się zawsze ręcznie), ale już nie na wszystkich lotniskach (zależy to od ich wyposażenia w systemy naprowadzania). Przede wszystkim zaś takie lądowania na autopilocie – jak wyjaśnia Smith – wykonywane są bardzo rzadko (zaledwie około procentu lądowań, gdy np. występuje niemal zerowa widoczność) i wymaga od pilota więcej pracy niż wzięcie sterów we własne ręce. Dlatego manewr ów Amerykanie obowiązkowo ćwiczą dwukrotnie w ciągu roku na symulatorach.

Praktycznie niemożliwy jest więc scenariusz z hollywoodzkich filmów: obydwaj piloci giną (albo na dłużej tracą przytomność), stery przejmuje ktoś z załogi pokładowej lub pasażerów. Taki rozwój wypadków prześledził – z pomocą ekspertów – amerykański magazyn „Slate”. Okazało się, że pierwszy poważny problem laik napotkałby już przy próbie łączenia się za pomocą radia z ziemią (m.in. znalezienie odpowiednich przycisków i właściwej częstotliwości łączności). Gdy to się już uda, należy ustawić autopilota na manewr lądowania, co – jak udowadnia Smith – jest dość skomplikowane. Załóżmy nawet, że taka próba zakończyłaby się powodzeniem: i tak samolot mógłby wymagać pomocy człowieka w utrzymaniu się na pasie już po zetknięciu kół z ziemią. Lądowanie laika, nawet na autopilocie, z dużym prawdopodobieństwem zakończyłoby się więc zjechaniem z pasa, co jest niebezpieczne.

Dlatego znane jest jedynie kilka przypadków dotyczących wyłącznie małych, kilkumiejscowych samolotów – nieporównanie wolniejszych i prostszych w pilotażu od maszyn pasażerskich – które lądowały kierowane przez nieznających się na tym ludzi. Tak się stało np. w 1998 r. w USA – pilot miał zawał, więc obsługa naziemna przez 45 minut instruowała pasażera, jak ma sprowadzić maszynę na ziemię. Doszło do twardego (m.in. wybuchła opona) lądowania, ale udanego. Pasażer przeżył.

Piloci na razie raczej więc nie muszą martwić się o pracę, przynajmniej w perspektywie kilku dekad. Również z tego powodu, że jeśli będziemy pewni co do bezpieczeństwa bezzałogowych samolotów, to na przeszkodzie może stanąć ludzka psychika. Bo pasażerowie będą woleli w kokpicie ludzkiego pilota, nawet pomimo tak tragicznych (i bardzo rzadkich) doświadczeń, jak ostatnia katastrofa niemieckiego airbusa.

Polityka 17.2015 (3006) z dnia 21.04.2015; Nauka; s. 73
Oryginalny tytuł tekstu: "Po co komu pilot"
Reklama

Czytaj także

Społeczeństwo

Wojna państwa Marcinkiewiczów

Historia Izabeli i Kazimierza Marcinkiewiczów toczy się jak wieloodcinkowy serial. Ale to, co długo było celebrycką, plotkarską farsą, w najnowszych odsłonach nabiera cech greckiej tragedii. Spór byłego premiera z byłą żoną to przypadek rozwodu publicznego, z wykorzystaniem mediów oraz nowych instytucji prawnych.

Martyna Bunda
06.08.2019
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną