Ostatnio wrzucałem krótkie posty informujące o przebiegu mojego szkolenia symulatorowego, które odbywałem w warszawskiej siedzibie LOT. Na razie wzbudziłem tym faktem przede wszystkim sentyment @bojowonastawionaowca, natomiast chciałbym przekuć powyższe w jeszcze dwie rzeczy. Po pierwsze opowiem trochę więcej o samym szkoleniu i wykorzystam tę okazję do krótkich refleksji na temat cudu jakim jest autopilot i przyszłych możliwości zastąpienia przez niego załóg stworzonych z mięsa.


Na #drogadokokpitu opowiadam o swojej (nadal trwającej) historii zostawania pilotem samolotu pasażerskiego. Znajdziecie tutaj mieszankę typowego bloga, ciekawostek o #lotnictwo i #samoloty oraz praktycznych informacji dla osób, które również chciałyby podjąć takie wyzwanie, np. ile to wszystko mnie kosztuje, a także ile trwa.


W ostatnim czasie złożyłem 11 około pięciogodzinnych wizyt na symulatorze ALSIM, który znajduje się w siedzibie głównej LOT – budynku zaprojektowanym przez wybitnego polskiego architekta Stefana Kuryłowicza. Pana profesora nie ma już z nami, gdyż zginął w 2011 roku u wybrzeży Hiszpanii, gdzie zginął na pokładzie pilotowanego przez siebie Cirrusa SR22 Turbo. Pogoda zabiła wówczas trzy osoby, będące na pokładach dwóch podobnych samolotów. Pasja architekta do awiacji zabrała mu życie, ale dała też nam wszystkim popisowy gmach – na każdym kroku przypominający o pięknie lotnictwa – który warto odwiedzić. Znajduje się tam nie tylko wiele ciekawych detali architektonicznych nawiązujących do samolotów, ale także małe muzeum historii PLL LOT.


Symulator ALSIM to urządzenie o wielu twarzach. Pozwala na odzwierciedlenie różnych rodzajów samolotów, tj. m.in. średniej wielkości maszyny pasażerskiej o napędzie turboodrzutowym, czy dwusilnikowego samolotu tłokowego ze zmiennym skokiem śmigła i chowanym podwoziem – rodzaju zwanego potocznie w środowisku, ale nie do końca poprawnie – Complex (samoloty skomplikowane technicznie), bądź takiej typowej „awionetki” z jedną jednostką napędową. Przeobrażenie jednego kokpitu w drugi, czy trzeci jest dość proste i wymaga jedynie szybkich modyfikacji m.in. wymiany modułu przepustnicy, która trwa kilkadziesiąt sekund. Symulator nie odzwierciedla konkretnych modeli statków powietrznych, lecz raczej ich rodzaje. Obecnie LOT szkoli na nim pilotów do uprawnień PPL (Private Pilot Licence – z ang. Licencja Pilota Turystycznego, CPL (Commercial Pilot Licence – z ang. Licencja Pilota Zawodowego), IR/ME (Instrument Rating/Multi Engine – uprawnienie do lotów z wykorzystaniem przyrządów na samolocie wielosilnikowym), MCC (Multi Crew Cooperation – uprawnienie do lotów w załodze wieloosobowej) oraz JOC (Jet Orientation Course – kurs z podstaw latania samolotami z napędem turboodrzutowym). ALSIM bywa wykorzystywany też w celach rekreacyjnych, m.in. dla mechaników lotniczych, kontrolerów ruchu lotniczego, informatorów służby informacji powietrznej i in. aby pokazać im na czym w zasadzie polega latanie samolotem.


Jak mówiłem – ostatnimi czasy „latałem na nim” 11 razy, choć nie była to moja pierwsza z nim styczność. Po raz pierwszy korzystałem z bliźniaczego urządzenia w 2011 roku właśnie dla rozrywki, w ramach otrzymanego w prezencie vouchera, z tym że miało to miejsce na warszawskim Ursynowie w szkole Silvair. Po raz drugi – również w Silvair – jako uczestnik innego kursu lotniczego miałem swoje pięć minut na ALSIM w roku 2015. Trzeci raz – już w siedzibie LOT – w roku 2018, gdy cały nasz kurs teoretyczny do licencji PPL został zabrany na symulator celem pokazania podstaw awiacji. Tym razem miałem przyjemność odbyć jeden lot w ramach kursu do licencji zawodowej CPL oraz 10 w ramach kursu na uprawnienie do latania w oparciu jedynie o przyrządy.


Wszystkie loty z tego lata zostały wykonane na ALSIM skonfigurowanym do symulacji samolotu dwusilnikowego o napędzie tłokowym ze zmiennym skokiem śmigła oraz chowanym podwoziem. Przykładem takiej maszyny jest Tecnam P2006, których kilka wchodzi do floty szkoły LOT. Dotychczas pilotowałem taki prawdziwy przez około 10 godzin. Moim instruktorem na ALSIM był czynny pierwszy oficer LOT, który na co dzień lata maszynami z rodziny Embraer.


Pierwsze godziny to była szybka powtórka pilotażu takim samolotem, ze szczególnym naciskiem na jego zachowanie w niestandardowych położeniach takich jak korkociąg, różne przeciągnięcia, spirala śmierci itd. Następnie wykonywałem liczne manewry typowe dla lotów w oparciu o przyrządy, tj. holdingi (procedura oczekiwania w powietrzu), zakręty proceduralne, przechwytywanie radiali różnych radiolatarni, arc DME, lądowania w oparciu o nazjemne pomoce VOR, NDB, ILS z circlingiem i bez, podejścia RNP itd. Wykonywałem także doloty proceduralne STAR oraz odloty proceduralne SID. W dużym skrócie – ćwiczyłem poszczególne manewry, z których składa się lot wykonywany w oparciu jedynie o przyrządy nawigacyjne. Nie dało się nic „podejrzeć” za oknem, ponieważ przez większość czasu latałem w chmurach o niskich podstawach i godzinami patrzyłem w biel rozpostartą na szybach. Po niedługim czasie instruktor dołożył wiatr, deszcz oraz ciągle trwającą turbulencję, co dodatkowo komplikowało całość. Ostatnich kilka sesji to już były przeloty, tzn. musiałem uruchomić samolot, zakołować do drogi startowej, polecieć na drugie lotnisko, wylądować i wyłączyć maszynę. W ten sposób odbyłem wirtualną podróż pomiędzy Lublinem i Warszawą Okęciem, Ljubljaną i Zagrzebiem, Kefalonią oraz Zakinthos, a także wykonałem lot z Krakowa do Rzeszowa. Ostatnia sesja to był wewnętrzny egzamin, polegający na przedostaniu się z Piotrkowa Trybunalskiego do Łodzi, co paradoksalnie było zadaniem najbardziej wymagającym. W trakcie wszystkich tych przelotów występowały sytuacje awaryjne, tj. w szczególności utrata jednego z silników, czy niektórych przyrządów, bądź GPS jamming i spoofing.


Przed każdą sesją musiałem ułożyć plan lotu, zaplanować paliwo oraz wyważyć samolot, a także przestudiować mapy i procedury. Zgromadzoną dokumentację zabierałem na symulator, gdzie wraz z instruktorem omawialiśmy najbliższych około 5 godzin latania. Następnie zasiadałem za sterami i przygotowywałem samolot do lotu, uruchamiając niezbędne urządzenia i systemy, czy wpisując trasę do komputera pokładowego FMS. Odsłuchiwałem informację pogodową ATIS, robiłem briefingi, nawiązywałem łączność z kontrolą ruchu lotniczego, uruchamiałem silniki, kołowałem itd. Wszystko musiało opierać się o procedury wewnętrzne LOT oraz o przepisy ogólne.


Wyzwaniem było połączenie tego wszystkiego w spójną całość. Chodziło o to, żeby cały lot wykonany był sprawnie, poprawnie technicznie i proceduralnie, a także zgodnie z prawem. Nie pomagał fakt częstych awarii, braku jakiejkolwiek widzialności, do czego jestem nieprzyzwyczajony, a także ciągła walka z wiatrem, turbulencją oraz zmęczeniem. Naprawdę niełatwo jest prowadzić łączność, nawigację i pilotaż za jednym zamachem w takich warunkach. Kilka sekund pochłonięcia ustawianiem urządzeń może prowadzić w takich warunkach do niezauważonej zmiany wysokości, odstępstwa od właściwej prędkości, czy nieplanowanego zakrętu. Skupienie się zaś na walce z turbulencją może skutkować niezamierzonym odstępstwem od trasy, czy zapomnieniem o obowiązkowym meldunku w stronę kontroli ruchu lotniczego. Obowiązkowy briefing przed lądowaniem trwa około dwóch minut i łatwo w tym czasie zagapić się z podjęciem na czas jakiejś procedury. Do zrobienia jest bardzo dużo naraz. Skondensowanie tych czynności na krótkiej trasie pomiędzy Piotrkowem Trybunalskim i Łodzią to już spore wyzwanie dla osoby niewprawnej i dlatego ostatni lot poczytuję za najtrudniejszy.


Wobec tego, że takie właśnie wyzwania spotykały na co dzień załogi latające, pojawiły się pomysły na odciążenie pilotów, co podyktowane było nie tyle co względami humanitarnymi, co raczej ekonomicznymi. Im dłużej jeden pilot może wykonywać czynności lotnicze, tym rzadziej musi być zmieniany. Paradoksalnie najprostsze było uwolnienie lotników od konieczności ciągłego trzymania samolotu „w rękach”, co spowodowało dynamiczny rozwój systemów automatyzacji lotu – autopilota i autothrottle (zarządzającego pracą przepustnicy). Łatwiej jest bowiem zautomatyzować powtarzalne czynności, niż wyręczać człowieka w myśleniu – w szczególności abstrakcyjnym.


Początkowo systemy te były dość proste i potrafiły jedynie utrzymywać zadaną wysokość i kierunek, co i tak stanowiło znaczny postęp w zakresie odciążenia załogi oraz idącej za tym minimalizacji zmęczenia. Z czasem inżynierowie nauczyli te systemy wykonywać coraz bardziej złożone manewry i procedury, z podejściem do lądowania włącznie. Obecnie samoloty pasażerskie potrafią samodzielnie wylądować, a nawet mamy za sobą pierwsze próby startów. Lot automatyczny przeważnie zaczyna się niedługo po starcie i kończy się na prostej do lądowania, a sam ten manewr jest już zwykle przeprowadzany ręcznie. W międzyczasie lotu następują liczne zmiany trybów i ustawień automatyzacji, co leży w gestii pilotów, gdyż nie wystarczy tych systemów jedynie włączyć. Paradoksalnie ich obsługa to złożone zadanie oraz wymaga bardzo dobrej świadomości tego, co w najbliższej przyszłości maszyna „zrobi” oraz na podstawie jakich danych i parametrów.


W trakcie szkolenia nie mogłem nawet dotykać panelu autopilota, choć z pewnością dalece ułatwiłby mi zadanie, a po sesji nie byłbym tak bardzo zmęczony. Nie wyręczyłby mnie jednak z myślenia, planowania, komunikacji i nadzoru nad przebiegiem lotu, co jest właśnie najtrudniejsze, jako że w przeciwieństwie do utrzymywania kursu i wysokości, te zadania istotnie zmieniają się z każdą operacją oraz wymagają myślenia abstrakcyjnego oraz brania pod uwagę wielu czynników.


Autopilot nie zastąpi załóg jeszcze przez wiele lat. Na razie potrafi on wiele, niemniej znaczna część procedur awaryjnych wymaga jego wyłączenia w pierwszym kroku checklisty, ponieważ nie umie on pilotować maszyną ze zdegradowanymi kluczowymi funkcjami (np. w razie utraty silnika). Autopilot nie myśli też o takich rzeczach jak możliwość wystąpienia turbulencji w danych warunkach pogodowych, konieczność omijania chmur burzowych, pilnowanie oblodzenia, czy masy i wyważenia statku powietrznego. Nie wie co to inwersja temperatury, że za pasmem górskim może wystąpić bardzo silna „fala” i turbulencja, czy że w razie zablokowania przyrządów pomiarowych należy ignorować niektóre ich wskazania. Obce są mu pojęcia gradu, „cienia” na radarze pogodowym za dużą chmurą, pęknięcia opony, przegrzania hamulców, czy pożaru. Nie umie on nadawać priorytetów i zwyczajnie „dokończy lot” z chorym pasażerem na pokładzie, zamiast ratować jego życie. Lądowanie na rzece Hudson, czy takie wykonane przez Kapitana Wronę, bądź przez pilotów „Szybowca z Gimli” to dla automatu zupełna abstrakcja. Abstrakcją zaś nie są zaś katastrofy Boeinga 737 w wersji MAX, u przyczyn których leżały właśnie błędy automatyzacji.


Być może trwają gdzieś bardziej zaawansowane badania nad skonstruowaniem urządzenia, które jednak wejdzie w buty pilotów, niemniej nie będzie to autopilot w dzisiejszym sensie, lecz coś pokroju HAL 9000 z Odysei Kosmicznej 2002. W branży, która podlega tak ścisłym regulacjom i certyfikacjom, że do niedawna powszechnie używano w niej dyskietek, nie słychać jednak realnych takich planów, a jedynie pewne „buzzwordy”. Trzeba mieć świadomość, że dopuszczenie takiego systemu do działalności operacyjnej to monstrualny koszt oraz ryzyko. Jeszcze długo – moim zdaniem – taniej będzie po prostu szkolić kolejne zastępy takich jak ja, a oszczędności szukać w stosowaniu coraz to lepszych materiałów oraz rozwiązań inżynieryjnych poprawiających sprawność silników, czy zmniejszających opór aerodynamiczny. W mojej ocenie długo też nie uda się przekonać opinii publicznej do kupna biletu na pokład samolotu, którym nie będzie sterował człowiek.


A co o tym wszystkim myślicie?


Zdjęcia:

1.     Symulator ALSIM w LOT,

2.     Symulator ALSIM w LOT, zbliżenie,

3.     SP-LFA – Tecnam P2006,

4.     Przykładowa mapa podejścia do lądowania.

03268131-1c60-428b-bd70-4a0bd32b8560
a99eea71-4229-45ee-a9c0-520738ff054e
fdc4d801-66b4-4b13-a94c-d2c7c47e35e4
89084a5c-07cf-4f29-ab88-b138189cea48

Komentarze (16)

ataxbras

@PositiveRate Kiedyś będzie taki zestaw automatów, zastępujący pilotów. Już są, w autonomicznych statkach powietrznych, ale ich nie dotyczą, wspomniane przez Ciebie, ścisłe regulacje. Poza tym, to musi być zestaw modeli, nie pojedyńczy model, z bardzo prostego powodu - trzeba połączyć drzewa decyzyjne z wnioskowaniem statystycznym. Wbrew pozorom, to nietrywialne.

Jednak, w ruchu lotniczym, pełna automatyka może zawitać prędzej, niż w lądowym. W lotnictwie, są dwie fazy krytyczne lotu - start i lądowanie - które wymagają niezwykle szybkiego i jednoznacznego przetwarzania. W ruchu lądowym po drogach, cały czas jest faza krytyczna.

Co do ludzi - są autonomiczne linie metra, są częściowo autonomiczne inne pociągi. Kolej jest najbardziej bezpiecznym miejscem, by zacząć. Samochody autonomiczne również już jeżdżą, ale jest z nimi sporo problemów, które powstrzymują adopcję tego rozwiązania (właśnie przez permanentny stan krytyczny i związane z tym wymogi przetwarzania danych).

Jest sporo więcej kwestii, które można tutaj poruszyć, ale to się stanie. I to niedługo - dekada, maks dwie.

PositiveRate

@ataxbras no teoretycznie pewnie kiedyś tak będzie, natomiast nie zgodzę się z przedstawianą przez Ciebie perspektywą czasową. A380, A220, czy HondaJet (żeby nie było tak wszystko z jednej mańki) to wszystko projekty, które od fazy koncepcyjnej do pierwszych dostaw, trwały około 15-17 lat. Wyłączając etap koncepcyjny, tylko już inżynieryjny, zakończony pierwszymi dostawami, były to odpowiednio 12 lat dla A220, 11 dla A380 i 12 lat dla HondaJet. A mówimy tu o zaprojektowaniu samolotu bez tak przełomowych zmian, jak wyłączenie żywej załogi. Nawet przejście z serii Classic do Next Generation w przypadku 737 zajęło 5 lat. A MAX do dzisiaj się Boeingowi odbija czkawką, pomimo tego, że to była tylko nowa generacja, a nie coś zupełnie nowatorskiego. Co więcej - właśnie w serii MAX miałeś efekt pośpiechu w postaci MCAS, czyli automatyzacji jedynie stabilizatora.


Zacznijmy od tego, że nie istnieje żadna podstawa legislacyjna do wprowadzenia takich rozwiązań. Z wiedzy mi posiadanej - a jestem współtwórcą polskich uregulowań prawnych w zakresie prawa dronowego - nie mamy obecnie w Unii Europejskiej nawet planów na to żeby umożliwić operacje samolotów podpadających pod CS-25, które miałyby wykonywać autonomiczne loty. Wszystkie takie dywagacje to właśnie buzzwordy, o których pisałem, ponieważ to jest aktualnie niedopuszczalne i prędko to się nie zmieni. Biorąc pod uwagę tempo zmian prawa, odpowiednie przepisy zostałyby wprowadzone nie wcześniej niż za 5-8 lat od teraz, pod warunkiem tego, że prace zostaną podjęte teraz. Idąc dalej - trzeba przewidzieć czas na prace projektowe, które gdyby nawet potrwały tyle, co w przypadku samolotów, o których pisałem wyżej - to potrwałoby to kolejnych co najmniej 10-15 lat do pierwszych dostaw.


Biorąc pod uwagę żywotność statków powietrznych wynoszącą dobrych 30 lat, jestem zdania, że nawet jeśli za 20 lat pojawiłby się autonomiczny samolot - to zanim wyprze załogowe, minie kolejnych kilkadziesiąt lat.


Aktualnie mamy na świecie problemy z uregulowaniem lotów dronów dostarczających pizzę. Nie możemy od lat zrealizować projektu autonomicznych kołowań. Do zastąpienia A320/737 samolotami bezzałogowymi nawet nie mamy co podchodzić. A nawet jeśli - koszt zaoszczędzony na załogi byłby zbyt małym "benefitem".


Jestem zdania, że to kiedyś nastąpi, ale perspektywa 10-20 lat jest zbyt krótka. Pamiętam jak 10 lat temu mówiono o tym, że zastąpimy komunikację głosową za pomocą CPDLC i ACARS. Gdzie jesteśmy teraz? No właśnie.


Poza tym - start i lądowanie to są fazy krytyczne ale z perspektywy samego pilotażu. Z perspektywy zastąpienia pilotów krytyczne są fazy poprzedzające start i poprzedzające lądowanie. Same te manewry są bowiem wykonaniem tego, co ludzie wcześniej ustalą.

Jurajski_Huncwot

@ataxbras Dodam jedynie od siebie, że Airbus od dłuższego czasu pracuje nad koncepcją Single Pilot Cockpit Operations. Agencja EASA w czerwcu tego roku zawiesiła swoje prace nad podobną koncepcją, a właściwie nad przepisami do tej koncepcji. Przy okazji ograniczyło to prace nad Extended Minimum Crew Operations, czyli zamysłu aby w czasie przebywania samolotu liniowego na wysokości przelotowej tylko jeden pilot był wymagany w kokpicie. W tych wymienionych przypadkach zakłada się znaczne zwiększenie automatyzacji i zmniejszenie ingerencji człowieka w operowaniu statkiem powietrznym.


Fakty są takie, że wraz z rozwojem lotnictwa oraz zwiększania bezpieczeństwa w branży transportu lotniczego dotarliśmy do momentu, w którym to człowiek u steru jest elementem krytycznym. W ostatnich latach zwiększa się procentowo udział wypadków spowodowanych intencyjnymi działaniami pilotów

ataxbras

@PositiveRate Dzięki za wyjaśnienia i z przedstawionej perspektywy masz z pewnością prawo sądzić, że potrwa to dłużej.


Mam odmienne zdanie na ten temat - sam zajmuję się systemami autonomicznymi w pewnej ich poddziedzinie. Ta ewolucja, którą obserwujemy, jedynie wydaje się być laminarna, w praktyce kształtowana jest przez szereg "przełomów". To duże słowo, stąd ująłem je w cudzysłów. Wiemy, jakich się wkrótce spodziewać. Wiemy też, że skutkować będą rozwiązaniem wspomnianych nietrywialnych problemów. I to będzie postępować lawinowo.


W obliczu faktu, o którym wspomniał @Jurajski_Huncwot - że wypadki bywają efektem intencjonalnego działania pilotów (choćby CFT), a w zdecydowanie za wielu przypadkach efektem zbytniej autonomiczności ludzkich automatów i ich podatności na przeładowanie danymi, w skrócie zaś faktu, że to pilot jest najbardziej niepewnym elementem tej układanki, może się zdarzyć zestaw incydentów, które zarówno przyspieszą proces legislacyjny, jak i zmobilizują producentów do zajęcia się tematem na poważnie. Szczególnie, że już nad tym pracują. Ponadto, akceptacja dla automatów rośnie.


Co do szybkości wyparcia - proces wypierania samolotów śmigłowych przez odrzutowe był całkiem szybki. Zajęło to ze 20 lat. Oczywiście resurs ma znaczenie, ale równie istotne będą preferencje klientów i koszty związane z utrzymaniem załogi.


Więc dalej stawiam na dwie dekady. Może być szybciej, jeśli wywalimy powolnych legislatorów i zastąpimy maszynami - piękny sen

PositiveRate

@ataxbras – masz naprawdę ciekawą pracę i widać, że wynika ona z autentycznej pasji. Nie chcę jej studzić, bo takie postawy uważam za motor postępu. Niemniej również mam nieco doświadczenia w tych sprawach „od kuchni”.


Jeśli chodzi o przełomy – tak, w istocie tak właśnie zachodzi postęp. Trzeba jednak pamiętać, że od opracowań instytutów badawczych do realnych wdrożeń mija zazwyczaj sporo czasu, z przyczyn oczywistych. Dzięki temu wiemy, co będzie kolejnym krokiem – i moim zdaniem nie będą to jeszcze autonomiczne loty samolotów pasażerskich.


W tej chwili najbliżej wdrożenia są autonomiczne taksówki powietrzne, choć i one się opóźniają. Planowano ich demonstracyjne użycie już przy okazji Igrzysk Olimpijskich w Paryżu, ale nie udało się zdążyć. Myślę, że w najbliższych latach zaczną się pojawiać w kilku newralgicznych lokalizacjach, gdzie transport powietrzny istotnie skróci czas przemieszczania osób i ładunków względem transportu naziemnego. Na tym etapie nie będą to jednak jeszcze operacje „ad hoc”, lecz zaplanowane wcześniej przeloty po krótkich trasach, w wydzielonej przestrzeni. Do poziomu „latającego Ubera” jest nam wciąż bardzo daleko – z powodów prawnych, infrastrukturalnych, technicznych, psychologicznych i innych.


Wcześniej rozwijać się będą operacje dronów transportowych, które jak dotąd są raczej ciekawostką (np. w Polsce Farada Group), a nie opłacalnym i ustandaryzowanym rozwiązaniem.


Jeśli chodzi o infrastrukturę naziemną i procedury związane z automatyzacją, warto zauważyć, że np. Europa i Kanada koncentrują się obecnie na wdrażaniu systemów automatycznego wyznaczania trajektorii 4D statków powietrznych, wczesnego wykrywania konfliktów i ich rozwiązywania. Autonomiczne loty dotyczą na razie przede wszystkim małych dronów, a nie samolotów pasażerskich (vide U-Space).


Przykładem tej działalności jest projektowany obecnie system SkyNex, realizowany w ramach projektu iTEC, którego byłem częścią. SkyNex ma w kilku krajach zastąpić system Pegasus, który działa w Polsce od 2010 roku i zostanie wycofany w 2029. Wcześniej korzystaliśmy z systemu AMS 2000+ (1997–2010).


Nie wydaje mi się, by przed 2029 rokiem istniały choćby techniczne możliwości realizowania operacji przez autonomiczne samoloty pasażerskie. Nie natrafiłem na żadne takie zapowiedzi ze strony kluczowych producentów systemów, takich jak INDRA, Thales czy Frequentis. Firmy te pracują obecnie nad systemami trajektorii, interoperacyjności, integracji ruchu dronów (w klasycznym ujęciu), przejściem na CPDLC, wdrażaniem zdalnych wież kontroli ruchu lotniczego itd.

Autonomiczne operacje samolotów pasażerskich będą – być może – kolejnym etapem, ale moim zdaniem prace koncepcyjne nad nimi nie rozpoczną się wcześniej niż w 2030 roku właśnie ze względu na w/w cykl rozwojowy. Biorąc pod uwagę średni cykl życia takich systemów (ok. 15 lat), realnie można oczekiwać, że dopiero w okolicach 2045 roku infrastruktura naziemna i procedury umożliwią rozpoczęcie takich operacji – pod warunkiem, że zostaną one formalnie zaplanowane jako cel.


Wówczas może się rozpocząć proces wypierania samolotów załogowych, który potrwa zapewne kilkadziesiąt lat – także dlatego, że samoloty wyprodukowane przed 2045 rokiem będą musiały jeszcze „na siebie zarobić”.

Warto też zaznaczyć, że proces wypierania samolotów turbośmigłowych przez turboodrzutowe nadal nie został całkowicie zakończony. Na dalszych trasach przejście było rzeczywiście szybkie – bo opłacalne, a to właśnie ekonomia była głównym motorem tej zmiany. Podobnie dzieje się dziś z trajektoriami 4D – rozwijanymi również ze względów finansowych. Z tych samych przyczyn wycofaliśmy się z przełomu jakim był Concorde, czy A380. To, że było to możliwe to nie znaczyło, że należało w tym kierunku rozwijać lotnictwo, gdyż ono – pasażerskie – musi być przede wszystkim opłacalne.


Zanim ryzykowny i ekstremalnie kosztowny projekt autonomicznego samolotu pasażerskiego stanie się czymś więcej niż tylko ciekawostką, musimy jeszcze zoptymalizować wiele innych obszarów: silniki, wdrożenie kompozytów, wykorzystanie paliw wodorowych, dalszą optymalizację tras itd.


Ważnym katalizatorem postępu jest też wojna. Sądzę, że to wojsko jako pierwsze wdroży autonomiczne statki powietrzne do transportu ludzi i sprzętu – najpierw indywidualne systemy transportowe i samoloty operujące w wydzielonych przestrzeniach powietrznych oraz w warunkach bojowych. Dopiero potem technologie te trafią do zastosowań cywilnych.

Na razie wojsko nadal korzysta z załogowych statków powietrznych do przewozu personelu i ładunków.


Nie uważam, by błędy ludzkie w pilotażu były czynnikiem znacząco przyspieszającym wdrażanie autonomii. Poza rzadkimi przypadkami, które zdarzają się raz na miliony godzin wylatanych, to zagadnienie w praktyce nie stanowi istotnego problemu. Ryzyko katastrofy lotniczej zostało zredukowane praktycznie do zera.


1/2

PositiveRate

@ataxbras


2/2


Myślę, że rozwój będzie przebiegał następująco:

  • Około 2030 roku pojawią się taksówki UAV do rutynowych operacji – np. w portach morskich, między terminalami lotniskowymi itp.

  • W latach 2030–2040 niektóre państwa rozpoczną wdrażanie zaawansowanych systemów transportu wojskowego – od rozwiązań indywidualnych po autonomiczne samoloty transportowe działające w wydzielonych przestrzeniach i w warunkach wojennych.

  • To może zapoczątkować rozwój lotów autonomicznymi samolotami pasażerskimi oraz infrastruktury z nimi zgodnej.

  • Proces wypierania załogowych maszyn prawdopodobnie rozpocznie się po 2045 roku i potrwa wiele dekad.

Warto przy tym pamiętać, że co najmniej od lat 80. mówi się o potrzebie przejścia z komunikacji głosowej na tekstową, wiele samolotów wciąż aktualizuje dane nawigacyjne przy użyciu dyskietek, ruch lotniczy wciąż w dużej mierze zarządzany jest ręcznie, a technologie satelitarne są coraz ostrożniej wykorzystywane – choćby ze względu na udowodnioną podatność systemów GPS na zakłócenia (co pokazała m.in. wojna w Ukrainie).


W efekcie wiele państw – w tym Polska – przebudowuje strategie rozwoju systemów CNS, wycofując się z planów likwidacji kolejnych naziemnych systemów opartych o radiolarnie.


Ekstrapolując przyszłość lotnictwa jedynie o możliwości techniczne popełnilibyśmy kilka błędów. Doszlibyśmy do wniosku, że skoro Concorde jest możliwy w latach 80. to w roku 2025 z pewnością loty transoceaniczne będą już jedynie wykonywane samolotami naddźwiękowymi. Patrząc na trend z lat 1995-2005 i na A380 – uznalibyśmy, że w roku 2025 będziemy latać coraz większymi samolotami. Będąc świadkiem lądowania na Księżycu w 1969 roku można by było w ciemno obstawiać, że za tych 56 lat musimy przecież kolonizować Marsa lub chociaż przemieszczać się pomiędzy bardzo odległymi miejscami za pomocą lotów suborbitalnych.


Sorry za ścianę tekstu.

ataxbras

@PositiveRate Tytułem wstępu, nie przepraszaj za ścianę tekstu, bo w Twoim przypadku jest to tekst, który warto czytać.


Co do studzenia pasji - bez obaw, nie ostudzisz. Tak jak ja nie ostudzę Twojej.


Ale do rzeczy.


Rozumiem Twoje argumenty i Twój kontekst. Ale pozwól, że przedstawię kilka kontrargumentów.


Prace nad autonomicznymi samolotami myśliwskimi trwają od pierwszej dekady tego wieku. W tej chwili prawdopodobnie są już na etapie akceptacji do wdrożenia, ale tego się nie dowiemy. Demonstratory technologii latają już od jakiegoś czasu.

Wbrew pozorom, to zadanie trudniejsze, niż stworzenie autonomicznej maszyny liniowej (pasażerskiej/transportowej), bo wymaga znacznie szybszych czasów reakcji, ciaśniejszych obwiedni lotu, a przede wszystkim uodpornienia na EMP, które wiąże się ze wzrostem masy. Co w przypadku względnie małych samolotów jest istotne.

Jak wiadomo, technologia wojskowa "wycieka" do cywila, choć chwilę to zajmuje. Część producentów może już pracować nad "ciemnymi" projektami i przenieść je do sfery komercyjnej całkiem szybko.


Idąc dalej, piloci samolotów liniowych są wymarzonym celem do zastąpienia przez systemy maszynowe. Nie tylko zresztą piloci, wszędzie gdzie środowisko pracy jest sformalizowane, wprowadzenie autonomicznych maszyn jest bardziej sensowne, niż w przypadku bardziej "rozmytych" zawodów. Obecnie, piloci już są prawie wyłącznie biologicznymi maszynami obsługującymi te bazujące na krzemie i metalu. I ten proces się pogłębia poprzez dalszą formalizację i ciągłe uzupełnianie ich działań przez rozwiązania automatyczne. Jednocześnie jednak, dalej wymaga się od nich umiejętności pilotażowych, umiejętności trudnych do wyrobienia i niejednokrotnie trudnych w weryfikacji. Czasem ta weryfikacja następuje w trakcie katastrof - jednym z częstych przykładów tegoż jest manewr wyjścia z przeciągnięcia. Nieintuicyjny i wymagający uciszenia własnych instynktów. Są też oczywiście przypadki, gdy umiejętności pilotażowe ratowały sytuację.

Z powyższego, zamiana biologicznych automatów na niebiologiczne jest całkowicie uzasadniona. Fundament już jest - budowany od lat. Do opanowania pozostała głównie decyzyjność, utrzymanie lotu jest już solidnie dopracowane. Dodatkowym plusem automatyzacji będzie przeniesienie owych odruchów pilotażowych, tak trudnych dla człowieka, z gwarancją powtarzalności.

Podsumowując ten akapit, takie zawody jak właśnie pilot, czy choćby zawody prawnicze, są idealne do zautomatyzowania ze względu na wysoką formalizację/standardyzację.


Idąc dalej - pieniądze. Pieniądze czynią cuda, zarówno jeśli chodzi o akceptację technologii, jak i jej legalizację :D. Tutaj są dwie ścieżki, na które warto zwrócić uwagę. Pierwsza to oczywiste zyski wynikające z większej ilości pasażerów/towaru i zrezygnowania z istotnego kosztu stałego profesjonalnej załogi. Druga to możliwość budowania statków powietrznych z zasady nie do opanowania przez ludzkiego pilota (choćby BWB - blended wing body), ale najprawdopodobniej istotnie wydajniejszych paliwowo od obecnych konstrukcji. Tego typu konstrukcje wymagają znaczącego udziału sterowania poprzez rozwiązania autonomiczne. I choć można tam wsadzić człowieczka, żeby machał drążkiem, to nie trzeba.

Jeśli przewidywany zysk z takich rozwiązań będzie przekraczał 10 procent to każdy zarząd zgodzi się na zmianę. I jeszcze kupią legislację w pakiecie.


Ostatni element - obaj zgodziliśmy się, że technologia rozwija się skokowo. Do pełnej i bezproblemowej automatyzacji wysoce sformalizowanych zawodów potrzebne są jeszcze dwa takie skoki. Pierwszy to wydajne spięcie drzew decyzyjnych z modelami AI. Niewydajnie już to robimy, ale kilka kwestii jeszcze nam się wymyka. Ale to tuż za rogiem. Drugim są samoanalizujące się sieci, mogące śledzić wnioskowanie w czasie bliskim rzeczywistego. To spory problem, ale jest kilka możliwości jego rozwiązania (a ja mam swój kamyczek w jednym z tych ogródków ).


Podsumowując - przyjmuję Twoje argumenty i zgadzam się z nimi patrząc z Twojej perspektywy. Niemniej, historia jest liniowa przez większość czasu, ale czasem dostaje czkawki i przyspiesza. I mój nos mówi mi, że właśnie się zaczyna jej się czkawka :D.

PositiveRate

@ataxbras ok, ja się nawet i zgadzam, ale obawiam się, że dużo łatwiej, szybciej, pewniej i bezpieczniej jest jeszcze sięgnąć po inne 10%, niż po autonomiczne samoloty. Wciąż jest sporo do zrobienia w zakresie optymalizacji tras, użycia kompozytów, wykręcania silników pod lepsze parametry, zmiany paliwa z nafty na wodór, skrócenia czasów kołowania, wykorzystania systemów elektrycznego wspomagania kołowania, rozwoju ACDM, lepszego wykorzystywania wiedzy o meteorologii, zmniejszenia awaryjności, wydłużenia żywotności podzespołów, przebudowy przestrzeni w wielu państwach w stronę czystego FRA itd. Lotnictwu cywilnemu bardzo daleko jeszcze do sięgania po takie przełomy w momencie, w którym te bardziej osiągalne są jeszcze przed nami, jak wodór. A historia uczy, że nawet gdyby teraz zaczęto nad tym prace, to do wyparcia samolotów załogowych nie doszłoby jeszcze przez kilkadziesiąt dobrych lat. Podobnie jak samoloty turbośmigłowe - o których pisaliśmy - nadal latają, szczególnie że mają swoje przewagi związane z gradientami wznoszenia w terenach górzystych, pomimo tego, że napęd turboodrzutowy w samolotach pasażerskich znamy od 70 lat.


Ale to czas pokaże, ja tylko gdybam.

ataxbras

@PositiveRate Masz rację - z tym, że znaczna część wymienionych przez Ciebie modernizacji nie da natychmiastowego skoku zysków.

Co więcej, niktóre z nich będą znacznie łatwiejsze do wprowadzenia w przypadku maszyn autonomicznych. Choćby optymalizacja logistyki na ziemi i lepszego wykorzystania danych meteorologicznych. Ten ostatni element jest świetnym przykładem - człowiek nigdy nie będzie w stanie przetworzyć i zestawić wszystkich danych zarówno globalnych (zewnętrznych, dostarczanych przez stacje meteo), jak i lokalnych dla maszyny. Mamy zwyczajnie ograniczenia, zarówno sensoryczne, jak i ograniczenia przetwarzania wielu wątków. Maszyna autonomiczna może "czuć" warunki na zewnątrz w podobny sposób jak my je odczuwamy i szybko reagować na ich zmianę. Piloci nie mają obecnie nawet ułamka tej wiedzy, którą będzie miał samolot autonomiczny.


Wodór w lotnictwie jest dosyć dyskusyjnym tematem. I nie chodzi bynajmniej o to, czy daje zyski energetyczne - daje i to niezłe. Problemy są zasadniczo dwa. Pierwszy to triada: pozyskanie, transport, składowanie. Póki co nie ma jeszcze dobrych na to metod (są mniej dobre). Drugą jest fakt, że samo przechowywanie wodoru w samolocie waży (i raczej będzie dalej ważyć) więcej, niż samo paliwo. W przypadku nafty, istotnym komponentem ekonomicznym jest spalenie paliwa, co wydłuża zasięg. W przypadku wodoru, uzysk jest znacznie mniejszy. Jednak i tak lepszy, niż w przypadku baterii elektrycznych.


Wymienione przez Ciebie kwestie z pewnością przełożą się na zyski, ale jest jeszcze jeden element - hype effect. Lotnictwo nie jest od niego wolne - Caravelle, 777MAX (i inne). Jeśli ten efekt zostanie dobrze wyzyskany to przełoży się to na pokaźne zyski. Jazda na hype dotyczącym AI (mimo, że nie AI nie może być jedyną bazą tych rozwiązań) może być czynnikiem przekonującym wielu. Szczególnie, że pierwszy bierze wszystko. A reszta blokujących detali jest do ogarnięcia.


Tak jak i Ty, tylko gdybam, a czas pokaże.

onpanopticon

@PositiveRate Podoba mi się styl pisania. Bardzo zgrabne przejście od twoich lotów symulatorem do tematu autopilotów. Nawet nie zauważyłem


Co do zastąpienia pilotów uważam, że jeszcze bardzo długa droga do tego. Trudno mi sobie wyobrazić, że w takiej branży, w której jedna katastrofa potrafi pociągnąć na dno ogromną firmę, będzie zaufanie do postawienia na w pełni oprogramowane latanie.


Nie jestem tak przekonany jak @ataxbras że dojdziemy do powszechnego autonomicznego latania. Liczba możliwości i scenariuszy na które trzeba reagować wydaje mi się zbyt duża, a całość zbyt skomplikowana, aby pozostawić to tylko i wyłącznie w rękach oprogramowania. Oczywiście na pewno da się osiągnąć skrajnie wręcz wysoką skuteczność, ale pozostaje nadal czynnik ludzki poza kokpitem i czynnik portfeli klientów. Mniemam, że kilka dużych katastrof lotów autonomicznych, wykonywanych zbyt wcześnie - może na długi czas pogrzebać zaufanie ludzi do tego rodzaju transportu. Szczególnie przy całej medialności takich katastrof.


Podobnie nie widzę, żeby to autopilot sam latał od a do z, ale byli technicy/piloci do kontrolowania. Sądzę, że znacząco obniżyłoby to sprawczość i umiejętności takich nieoblatanych ręcznie pilotów, którzy nagle mieliby reagować w sytuacji awaryjnej. Podczas gdy od lat jedynie obserwowali stery.


Przy każdej innej branży powiedziałbym inaczej, ale to jest akurat specyficzne miejsce. Moim zdaniem wiele się nie będzie zmieniać, a jedynie kolejne rzeczy będą delegowane do coraz bardziej zaawansowanych autopilotów. Aczkolwiek tak jak obecnie, będzie to odciążanie pilotów, wykonywanie wszystkich prostych czynności, możliwe że nawet poprawianie ich ewentualnych błędów/niedopatrzeń. Niemniej nie widzę, aby w najbliższych dekadach załoga oddała stery i kontrolę. Możliwości są, możliwości będą, ale z przyczyn czysto nietechnicznych, a ludzkich - nieprędko się coś tutaj zmieni.

PositiveRate

@onpanopticon bardzo zgrabnie opisałeś to, o co mi chodzi. To, że komputer byłby w stanie polecieć od A do Z sam, to nie mam wątpliwości. Problem w tym, że takie rozwiązanie - paradoksalnie - na razie nie jest bezpieczniejsze, a nadto nie będzie możliwe w najbliższych latach z przyczyn pozatechnicznych.

kitty95

@onpanopticon ale wiesz że w kosmos lata się tylko na komputerze i wraca też?


Komputer jest w stanie w sekundę przetworzyć nieporównywalnie więcej scenariuszy awarii, jego czas reakcji również jest szybszy. Jedyna poważna wada, to konieczność polegania na czujnikach - jeden zawiedzie i komp ma problem. Choć ludzie też mają problemy z ocenami w takich sytuacjach. A druga to brak kreatywności w przypafku niestandardowego problemu. Ale znowu u ludzi też nie ma gwarancji - jeden będzie miał przebłysk geniuszu, drugi nie.

onpanopticon

@kitty95 no i katastrof nie brakuje poza tym loty w kosmos nie są na poziomie kontroli aż tak skomplikowane poza startami i lądowaniem. W przestrzeni kosmicznej masz tak niewiele czynników, że bezproblemowy lot na miliony lat byś zawarl na kartce papieru. Wszystko i tak obliczasz przed startem. Poza tym każdy lot to osobna historia i jest przygotowywany na nowo przez tysiące inżynierów. To porównanie z gruntu nie ma sensu i zdecydowanie bliżej lotnictwu jest pod tym względem do zwykłych samochodów, gdzie jak widać autonomiczne pojazdy nie stały się normą.

kitty95

Bardzo wyważone opinie serwujesz.


Czy lot szkoli też komercyjnie "obcych", czy tylko na swoje potrzeby?

PositiveRate

@kitty95 Poczekaj z opinią aż napiszę o tym lądowaniu przez pasażera ; D. Natomiast co do szkoleń LOT to tutaj temat jest szeroki. LOT szkoli pilotów od A do Z. Część szkoleń jest na własne potrzeby, a część (większość) komercyjna. Ogólnie to bardzo polecam. Nie jest to najtańsza opcja, ale na bardzo wysokim poziomie i z super ludźmi.

kitty95

@PositiveRate ja wiem co napiszesz, tylko ciekaw jestem uzasadnienia.

Zaloguj się aby komentować