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電動垂直起降飛行器(eVTOL,也就是大家常說的“空中出租車”),已經(jīng)走到了適航認(rèn)證、大規(guī)模量產(chǎn)的沖刺階段,但全球航空業(yè)正撞上一個隱蔽卻致命的商業(yè)瓶頸:未來幾年,當(dāng)成百上千架新航空器交付到運(yùn)營商手里,誰來駕駛它們?
面對愈演愈烈的“飛行員荒”,全行業(yè)都把破局的希望,寄托在了搭載人工智能、超強(qiáng)算力的新一代飛行模擬器上。在這個資本密集的賽道里,用模擬器大幅砍掉培訓(xùn)成本、填補(bǔ)單座駕駛艙的教學(xué)空白,已經(jīng)成了行業(yè)共識。
算透成本賬:6萬美元、6個月的速成革命
“飛行員短缺的根源,就是傳統(tǒng)飛行員的培養(yǎng)成本實(shí)在太高了。”美國空中出租車頭部開發(fā)商Joby Aviation的運(yùn)營與人力資源主管邦妮?西米,在采訪中一語道破了行業(yè)痛點(diǎn)。
為了解決這個問題,Joby早在兩年前就前瞻性地成立了Joby飛行學(xué)院。西米透露,依托高度仿真的模擬器,學(xué)院培養(yǎng)一名eVTOL飛行員的成本僅約6萬美元,幾乎是傳統(tǒng)飛行學(xué)校收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的一半;時間成本上,學(xué)員最快6個月就能拿到商業(yè)飛行認(rèn)證。
除了肉眼可見的成本優(yōu)勢,eVTOL的物理設(shè)計,也決定了模擬器培訓(xùn)的不可替代性。目前絕大多數(shù)eVTOL,設(shè)計之初就只留了一個飛行員座位,剩下的全是乘客艙。這就意味著,實(shí)際飛行訓(xùn)練里,根本沒有物理空間讓飛行教員坐在旁邊帶飛指導(dǎo)。所以在學(xué)員真正跨入駕駛艙單飛之前,模擬器不只是降本工具,更是唯一的安全保障。
最新的行業(yè)動態(tài),也印證了這一趨勢。今年1月,Joby在加州馬里納飛行訓(xùn)練中心,接收了向加拿大模擬器巨頭CAE訂購的首臺新一代訓(xùn)練設(shè)備——這是一臺達(dá)到美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)第7級(Level7)標(biāo)準(zhǔn)的模擬器。雖然是固定基座設(shè)計,不具備物理位移功能,但能高保真還原特定航空器的飛行性能。
“我們的核心邏輯,是在提升安全性的同時優(yōu)化成本。固定基座模擬器的性價比更高,而且我們發(fā)現(xiàn),飛行員95%的訓(xùn)練科目,都能通過它完成。”西米表示。Joby訂購的第二臺全動基座模擬器,也會在晚些時候交付,用來補(bǔ)齊最后的運(yùn)動感知訓(xùn)練。
據(jù)Joby測算,兩臺設(shè)備全面投用后,公司每年能具備培訓(xùn)最多250名飛行員的產(chǎn)能。西米特別強(qiáng)調(diào):“這些模擬器是FAA認(rèn)證流程的核心,它們的按時交付,將有力支撐Joby在2026年計劃開啟的首次商業(yè)飛行。”
緊隨Joby的步伐,巴航工業(yè)旗下、總部位于巴西的eVTOL開發(fā)商EveAirMobility,也在今年2月宣布向CAE采購了一臺全動全飛行模擬器。Eve目前正全力推進(jìn)四座客運(yùn)航空器的研發(fā),目標(biāo)2027年啟動交付。CAE方面向媒體證實(shí):“eVTOL的到來,正在加速全行業(yè)對可提供飛行員執(zhí)照學(xué)分認(rèn)證的模擬器的需求。”通過導(dǎo)入初創(chuàng)公司的真實(shí)飛行測試數(shù)據(jù),模擬器已經(jīng)能完美復(fù)刻航空器的預(yù)期飛行性能。
另類路線:當(dāng)飛行員不用再登上飛機(jī)
絕大多數(shù)廠商都在忙著培訓(xùn)“機(jī)長”,波音旗下的Wisk Aero,卻走出了一條完全不同的培訓(xùn)路徑——這條路,是為它獨(dú)創(chuàng)的“受監(jiān)督自治”運(yùn)營理念量身定制的。
和Joby、Eve的機(jī)型不同,Wisk近期完成首飛的第6代原型機(jī),從根本上取消了機(jī)上飛行員。這架四座客運(yùn)飛行器,將依靠全自動控制系統(tǒng)完成空中飛行,人類的角色轉(zhuǎn)變?yōu)榈孛娴摹岸噍d具主管”,通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控與干預(yù)。
雖然Wisk的人為因素工程經(jīng)理馬克?希克曼表示,公司還沒最終敲定每位主管同時監(jiān)控的航空器數(shù)量上限,但他可以確定的是,模擬器將是這些地面主管最核心的培訓(xùn)方式。
“我的團(tuán)隊(duì)目前正在設(shè)計、構(gòu)建和測試這套系統(tǒng),也就是地面主管未來要使用的‘駕駛艙’。”希克曼解釋道,“從某種意義上說,我們的培訓(xùn)比帶運(yùn)動座椅的傳統(tǒng)模擬器更直接。因?yàn)閺哪M訓(xùn)練切換到實(shí)際航班監(jiān)督,硬件環(huán)境沒有任何改變。不管是訓(xùn)練還是實(shí)操,你都不在飛機(jī)里,只是坐在多塊屏幕前,盯著上面跳動的數(shù)據(jù)。這種‘所見即所得’的訓(xùn)練,極大消除了現(xiàn)實(shí)與模擬之間的落差。”
監(jiān)管破冰:800頁新規(guī)重塑天空法則
盡管模擬器技術(shù)迭代一日千里,但管理飛行員培訓(xùn)的航空法規(guī),過去幾十年里幾乎沒有變動。按照傳統(tǒng)規(guī)定,F(xiàn)AA依然要求飛行員的絕大部分培訓(xùn),必須在真實(shí)飛機(jī)上完成。但面對席卷而來的技術(shù)浪潮,監(jiān)管的冰層正在消融。
位于佛羅里達(dá)州代托納比奇的安柏瑞德航空大學(xué),航空科學(xué)教授兼飛行系主任肯?伯恩斯指出,用真實(shí)飛機(jī)數(shù)據(jù)驅(qū)動的模擬器,已經(jīng)擁有了前所未有的保真度。他強(qiáng)調(diào),計算機(jī)處理能力的持續(xù)攀升,加上AI模型的引入,讓這項(xiàng)技術(shù)有了顛覆傳統(tǒng)的底氣。
伯恩斯表示:“FAA其實(shí)已經(jīng)評估高保真模擬的作用很長一段時間了。事實(shí)上,美國軍方和大型商業(yè)航空公司,早就廣泛使用模擬器,給有經(jīng)驗(yàn)的飛行員做大型、復(fù)雜機(jī)型的改裝訓(xùn)練。”
而對于即將大規(guī)模落地的“空中出租車”——它們大多被FAA歸類為“動力升力航空器”——從誕生之初,就注定要深度依賴模擬器的支持。伯恩斯指出,F(xiàn)AA顯然已經(jīng)意識到,在高保真模擬器中完成一部分機(jī)長級訓(xùn)練,是完全合理且必要的。
2025年1月,被譽(yù)為美國航空界“游戲規(guī)則改變者”的特殊聯(lián)邦航空法規(guī)(SFAR)正式生效。這份長達(dá)800頁的歷史性文件,首次為eVTOL等動力升力航空器,確立了全面的培訓(xùn)、認(rèn)證和運(yùn)營要求,也正式允許一部分機(jī)長培訓(xùn),在合規(guī)的模擬器中完成。此外,據(jù)伯恩斯透露,F(xiàn)AA目前還在醞釀修訂飛行學(xué)校的相關(guān)監(jiān)管法規(guī),進(jìn)一步明確AI和數(shù)據(jù)驅(qū)動的培訓(xùn)模型,在教學(xué)中的合法地位。
VR的降本誘惑,與眩暈的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)
除了傳統(tǒng)的穹頂式全飛行模擬器,更廣泛的航空界也在探索虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)的潛力。和用巨型顯示屏包裹駕駛艙的昂貴方案比起來,VR頭顯無疑提供了一條極具誘惑力的降本捷徑。
去年12月在奧蘭多舉辦的國際訓(xùn)練、模擬與教育會議(I/ITSEC)展會上,多家參展商就展出了極簡的VR飛行模擬器:一套座椅、一根操縱桿,再加一副頭顯,就能搭建出一個沉浸式的飛行視界。
但盡管成本低廉,這種“眼鏡里的駕駛艙”,遲遲沒有被主流飛行培訓(xùn)機(jī)構(gòu)大規(guī)模采用。總部同樣在奧蘭多的貿(mào)易組織——國家訓(xùn)練與模擬協(xié)會(NTSA)主席肖恩?巴克,道出了其中的核心隱患:“最主要的原因,是這種護(hù)目鏡會讓一小部分使用者出現(xiàn)嚴(yán)重的空間迷失感,甚至引發(fā)劇烈頭痛。”對于需要長時間進(jìn)行高強(qiáng)度肌肉記憶訓(xùn)練的飛行員來說,這種生理不適是致命的。
但巴克在采訪中也承認(rèn),盡管存在局限性,VR及相關(guān)硬件,依然代表了多年來模擬器技術(shù)領(lǐng)域的最大跨越。“現(xiàn)在的游戲規(guī)則每天都在被改寫。人工智能的深度介入,加上算力的大幅飛躍,讓我們能向系統(tǒng)內(nèi)注入更多、更復(fù)雜的實(shí)時數(shù)據(jù),從而創(chuàng)造出逼近極限的飛行場景和任務(wù)環(huán)境。這一切的終極指向非常明確:更高效的培訓(xùn)周期,以及更無懈可擊的商業(yè)航空安全記錄。”
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