航空

走進飛行訓練模擬器一看究竟

利用模擬實況來處理現實中的問題

這個儀器俗稱「sweatbox」,供符合資格的機師學員在正式於空中飛行前學習駕駛技術,以及讓現役機師進行兩年一度的安全測驗,以便能繼續持有執照

這是一個模擬器,以精良科技製造,價值數以百萬元計。儀器配備模擬駕駛艙,以液壓支柱承托,加上像真度驚人的「窗外」景物,令人感到有如置身真實的機艙內。

航務總經理Mark Hoey解釋:「當你靠近地面時,便看清楚那只是結合Google Earth衛星影像和遊戲機技術造成的效果。」

最近,國泰航空使用波音747-8F模擬器,成為首家採用電腦化程序而獲美國聯邦航空局(FAA)認可的海外航空公司。但為何需要取得這項特別的成就?

國泰航空營運一支共有20架747貨機的機隊。機隊其中一條主幹航線是飛越太平洋,然後再轉飛分佈於美洲各地的其他航點。這條航線需要中途於阿拉斯加的安克雷奇停站,補給燃料。

Credit: Mike Pickles

泰德史蒂文斯安克雷奇國際機場四周被白雪蓋頂的高山圍繞,加上當地氣候嚴苛,每到冬季,尤其不易應付,因此機場的三條跑道均配備了儀器指引,以便進行自動的「儀器導航」。

但是在吹西風時卻是例外。Hoey解釋道:「位於西面的25L及25R跑道沒有配備儀器指引,完全依靠視力操作。這表示沒有數據可供輸入飛行管理電腦內,飛機必須以人手操作,配合視力觀察;但以阿拉斯加的天氣來說,這種做法有時並不理想。」

於是國泰開始研發電腦化導航方式,以配合各種風險及環保要求。這種方式要模仿飛機調頭時的半徑及速度,並以三維方式呈現,還要考慮地面發生的各種情況。研發過程花了大約一年多,模擬器成為測試平台,將數據反覆運算,然後才進行實地測試。

Hoey今天身處模擬器內,讓電腦導航施展看家本領。機艙內外各種條件,從飛機的重量(我們設定為320噸),到風向及天氣等,都可以在主控制台上逐一改變。

Credit: Mike Pickles

Hoey說:「今日天朗氣清,萬里無雲,正是安克雷奇夏日的天氣情況。」我們在跑道末端等候,準備起飛至庫克灣約5,000英尺以上的冰封海面,安克雷奇的空管可以在這個高度指示航機導航開始最後進場。

Hoey開始推動四個油門桿,四個引擎隨之發出尖銳無比的響聲,航機繼而隆隆作響,開始滑向虛擬跑道。然後他輕輕拍下頭頂儀表板的「隱藏」開關,所有儀器隨即關閉,他回到控制台調低音量;其實,整個駕駛艙都是透過耳機營造這種真實的效果。之後,我們再次在跑道上起飛,當飛行電腦以語音呼叫出「V1」的響聲時,模擬航機已飛上雲端。數分鐘後,我們已在5,000英尺上空俯瞰庫克灣,準備開始進場程序。

Hoey說:「我們開始時飛越庫克灣,朝著前面的山嶺進發,然後在左面的機場降落。」透過前面的「窗戶」,機場清晰在望,模擬駕駛艙的控制台更可見到機場密集的燈光。

航機下降時,我們朝向左轉,在群山之巔下掠過。我們在距離山巒五英里以外轉變方向,讓山嶺保持在右方,然後便看到下一個地標西華德高速公路。Hoey指出:「那時候,就好像右邊的機翼朝著公路下飛。」

Credit: Mike Pickles

西華德高速公路其實是一條分界線,公路右邊是另一個輕型飛機機場,航班升降量頻繁,因此要避免擾亂當中的運作。我們保持低飛,越過市內一個工業區。Hoey說:「我們的飛行路線一直以曲線形式進場,感覺真的很暢順。由於兩條跑道交錯排列,我們在25L跑道時將機翼水平保持在800英尺高度,在25R跑道模擬降落時機翼水平則保持在400英尺。接著我們關閉自動駕駛功能,那時候開始,便在確定能夠用目視到跑道的情況下以人手操作。」

模擬駕駛艙呼叫出飛機位處高度的數字,在「500英尺」時,我們仍然是以開始時1,000英尺的左轉模式飛行。當機翼張開,我們聽到「400英尺」的數字後,便看到跑道在眼前。Hoey說:「機翼在同一水平面時,我們便訓練機組人員評估形勢,到底是否適合關掉自動駕駛功能,直接在前面降落。」

他關掉自動駕駛功能後,機內響起短暫的警報,然後他推動油門桿。我們開始再次爬升,又回到進場時的起點。就位之後,Hoey在控制台把日景轉為夜景。我們頓時看不到群山的地貌,儀器顯示山巒的位置亦只有若隱若現、零散的燈光。

Hoey說:「假設現在是晚上,雲層低壓至3,000英尺,你只能夠靠目視導航做決定。如果已經過漫長的飛行,這對機師是一大挑戰,加上若吹起西風,風勢強勁,飛機便可能會上下搖晃。」

Credit: Mike Pickles

縱使環境有變,模擬駕駛艙再次鎖定入場程序,我們很快便朝著跑道的燈光飛行。電腦報出「1,000英尺」的數字,然後是「500英尺」的高度。機翼開始維持在同一水平,直到聽到「400英尺」時,Hoey說:「我關掉自動駕駛功能,現在以人手操作飛行。」

飛行電腦繼續在倒數高度,報出「50、40、30、20和10」的數字,然後模擬駕駛艙輕輕地著陸。Hoey說:「這個進場程序的優點是可以不斷重複同一做法,而過程中機師可以接手控制飛機作出適當的調整。」

經過一年不斷測試,結果如何?他說:「降落情況非常完美,每一次都是。」

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