Com os recentes avanços na tecnologia de controle remoto e drones, por que ainda existem pilotos comerciais e militares?
Entendo que pode haver sérias vantagens táticas para pilotos humanos em operações militares, mas para patrulhas e vôos comerciais, quais são as vantagens de um piloto humano na aeronave em oposição a um drone ou um avião controlado remotamente?
Essa é uma boa pergunta e traz uma piada que muitos pilotos conhecem bem:
"What's going to be in the cockpit of the future?"
"A dog and a pilot."
"A dog? Why a dog?"
"Well, the dog is there to keep the pilot from touching anything."
"Ummm, why have the pilot then?"
"Well, someone has to feed the dog! "
A tecnologia melhorou a ponto de os aviões poderem voar e até pousar. Eles estão ficando muito bons em lidar com emergências "normais", como falhas de motor e despressurizações.
Onde os pilotos realmente brilham é o tipo de situações anormais e de emergência que não estão "no livro".
Quando um motor se separa e fragmenta as linhas hidráulicas nos três sistemas hidráulicos redundantes, um computador ficará sem opções porque nunca foi programado para lidar com isso (porque era considerado "virtualmente impossível" quando foi projetado). Um piloto, por outro lado, pode analisar e experimentar até encontrar uma solução suficiente para manter o avião no ar enquanto ele trabalha com outros problemas.
Durante uma falha elétrica total, os computadores não serão muito bons. Claro, você pode projetar sistemas redundantes e fazê-lo "para que nunca aconteça", mas e quanto a quando faz?
Há também todas as pequenas coisas que um piloto está constantemente tomando decisões sobre como lidar. Alguns exemplos podem incluir:
Em um voo típico, um piloto toma centenas de pequenas decisões que podem fazer uma grande diferença no voo. Qualquer uma dessas coisas (ou uma das dezenas ou centenas de milhares de outras coisas que poderiam acontecer) poderia atrapalhar um computador.
O piloto também está lá como a "autoridade final". Se um hacker invadir de alguma forma os sistemas automatizados, um piloto sempre poderá desconectá-los e pilotar o avião manualmente. Ele pode desligar os sistemas, ele pode ser ... Bem, o piloto pode ser criativo e um computador pode apenas fazer o que foi programado para fazer.
Agora, quando um drone trava, não é grande coisa porque ninguém estava a bordo. Se um avião com uma carga cheia de passageiros pagantes cair, é uma grande acordo. Mesmo apenas um.
Muitos desses problemas podem ser superados. Alguns deles já foram. Alguns deles podem nunca ser totalmente manipulados de maneira automática, mas talvez ainda possamos fazer voos automatizados com um nível de segurança aceitável. Alguma automação é realmente melhor do que alguns pilotos em determinadas áreas.
No entanto, a maior razão pela qual não temos aviões de passageiros totalmente automatizados é porque o público em geral se sente confortado por um pessoa estar na frente quem pode assumir e transportá-los para a segurança, se necessário. Mesmo se a tecnologia estivesse 100% pronta para vôos automatizados de passageiros, acho que o número de pessoas dispostas a comprar uma passagem seria tão baixo que seria financeiramente inviável para uma companhia aérea implantá-la.
Para bancar o advogado do diabo, havia dois exemplos ilustrativos no 2009:
A idéia do piloto "na frente, que pode assumir e transportá-los em segurança" é reconfortante, mas não necessariamente precisa. Vale a pena notar que Chesley "Sully" Sullenberger, o piloto do Flight 1549, era um ex-piloto da USAF, sem dúvida mais bem treinado para lidar com a situação do que o piloto comercial médio.
Embora seja preciso dizer que um piloto pode responder a situações para as quais um piloto automático não está programado, não é preciso dizer que um piloto automático não poderia ser programado para lidar com situações extremas. Não posso colocar minhas mãos nele agora, mas lembro de ver um vídeo em que um sistema piloto autônomo corrigia a remoção explosiva da asa de um avião modelo, testando as entradas de controle e as saídas correspondentes para se adaptar à perda (NASA) Controle Adaptativo parece semelhante).
Suspeito que iremos facilitar a automação completa da aviação, através do equivalente aos pilotos de drones atuais; imagine que um grupo de pilotos, prontos para assumir remotamente circunstâncias que ultrapassem os pilotos automáticos, possam lidar, em algum local do solo, capazes de se conectar remotamente ao avião. O frete provavelmente será um dos primeiros a adotar por motivos de custo, com os passageiros seguindo assim que um nível de segurança suficiente for demonstrado.
Da mesma forma, a automação fora do cockpit ainda tem que ir; alguns dos cenários de Lnafziger não ocorreriam se o ATC também fosse autônomo, por exemplo. Como em outras formas de transporte, pode haver problemas com veículos autônomos e convencionais operando juntos, que precisam ser resolvidos.
Concordo que os aspectos sociais são muito mais prementes aqui do que os tecnológicos; a aceitação das pessoas por tecnologias autônomas parece atrasar seu desempenho.
Além do excelente post de Lnafziger, que se concentra nas vantagens de um ser humano no cockpit, vou me concentrar na relação entre desenvolvimentos recentes e o fato de que existem ainda pilotos no cockpit. Na aviação comercial, as mudanças tecnológicas levam muito tempo para serem amplamente adotadas. Especialmente se eles exigirem alterações complexas em todo o setor.
Suponha que algum fabricante comece a desenvolver uma aeronave de transporte sem pilotos hoje. Apenas o design da aeronave e dos sistemas provavelmente levaria cerca de anos 10. Paralelamente, padrões de certificação precisam ser desenvolvidos. Provavelmente levará outros anos 5 para certificar a aeronave. Isso significaria que, em um cenário otimista, o 15 levaria anos para que o primeiro voo comercial pudesse ser realizado com essa aeronave. Durante esse período, aeronaves pilotadas convencionais ainda serão produzidas. E eles ainda serão produzidos por um tempo após a disponibilidade de aeronaves sem pilotos. Agora considere que uma fuselagem será executada por aproximadamente 30 anos, talvez um pouco menos se for realmente antieconômico fazê-lo. Isso significa que veremos aeronaves pilotadas por pelo menos outros anos 50 se começarmos a mudar para a aviação comercial sem pilotos hoje.
Isso também significa que, por um longo tempo, haverá uma mistura de aeronaves pilotadas e aeronaves não pilotadas juntas. Como a ATC vai lidar com isso? Para o ATC lidar com aeronaves sem pilotos, muitas mudanças precisam ser feitas nos sistemas ATC em todo o mundo. Isso levará ainda mais tempo do que o desenvolvimento da própria aeronave.
Certamente a principal razão é o risco moral
Provavelmente, o piloto será literalmente o primeiro a morrer, visto que está sentado na frente, por isso está razoavelmente bem motivado para fazer o trabalho corretamente
Lembro-me de que um amigo meu, que era técnico de aeronaves do exército, foi obrigado a realizar todos os vôos de teste depois de concluir o reparo pelo mesmo motivo.
Eu acho que o conceito de drones civis morrerá (e provavelmente algumas pessoas pobres no chão junto com ele) após o primeiro acidente de um veículo assim.
Quanto ao estado atual da tecnologia de jatos de passageiros totalmente autônomos (no 2017), há algum interesse dos fabricantes na tecnologia, principalmente da Boeing, mas seria exagero dizer que os fabricantes estão trabalhando duro para obter comercialmente jatos de passageiros totalmente autônomos pronto em breve.
No Paris Airshow em 2017, Mark Sinnett, vice-presidente da Boeing responsável por tecnologias inovadoras do futuro, esclareceu que, parafraseado pelo Wasington Post, "A inteligência artificial que a Boeing testará será capaz de tomar decisões normalmente tomadas pelos pilotos. Sinnett disse que a tecnologia poderia ser usada para reduzir o número de pilotos necessários para voos de longo curso ou, em algumas situações, permitir vôos totalmente autônomos. "
Anteriormente no 2017 Sinnett havia declarado “Não somos inteligentes o suficiente para pré-programar todas essas coisas. A máquina deve ser capaz de tomar o mesmo conjunto de decisões (como piloto) ”, disse Sinnett. "Se não puder, não podemos ir para lá."
Em uma palestra na Conferência SciTech do Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica, em janeiro de 2015, John Tracy, diretor de tecnologia da Boeing, dito: "Alguns de nossos clientes de navios cargueiros estão nos pedindo hoje esses sistemas [de aviões autônomos]".
Ele continuou: “Estamos bastante confiantes de que tecnologicamente o kit de ferramentas está cheio. No que diz respeito a um avião comercial, não há dúvida de que podemos resolver o problema do voo autônomo. É uma questão de procedimentos de certificação, requisitos regulatórios e, ainda mais significativamente, percepção do público. "
Um porta-voz da Airbus disse em 2016: "A Airbus não está desenvolvendo um avião autônomo".
E um porta-voz da FAA, que seria responsável por certificar um avião autônomo, disse em 2016 que: "A FAA não possui atualmente projetos de certificação de aeronaves não tripuladas na categoria transporte, e ninguém envolveu a agência em um projeto desse tipo".
A empresa chinesa Ehang produziu um drone de passageiros, o Ehang 184, que pode percorrer uma rota pré-programada 25 minutos, da decolagem ao pouso. Isso não impede muitos dos problemas descritos abaixo. A tecnologia ainda está em vôos de teste no 2017.
Embora avanços anteriores no piloto automático e até falhas devido ao uso indevido do piloto automático não tenham causado desconfiança generalizada, John Tracy, da Boeing, afirmou que a percepção do público é muito importante para uma implementação bem-sucedida. Minha opinião é que, quando as coisas começam a dar errado no cockpit, muitas pessoas confiam em um ser humano com milhares de horas de experiência em um computador com milhões de horas de teste. o falta de fé na tecnologia do carro autônomo parece confirmar essa tendência.
Comprovando o avião: O piloto precisa revisar todo o avião antes de voar. Isso inclui revisar a lista de itens que precisam de reparos não urgentes e decidir se ele está confortável com a margem de segurança no avião. Às vezes, isso depende de prever se o avião encontrará certas condições climáticas.
Tempo: Um piloto precisa tomar decisões sobre se uma rota é segura ou não para voar ou se as condições piorarão. Em voo, isso pode exigir uma decisão de declarar uma emergência. Um piloto com mapas meteorológicos detalhados baseados em radar pode até escolher uma rota através de um espaço entre as perigosas células de tempestade. Um computador teria que ser melhor que um piloto para prever a segurança de uma rota específica, a fim de evitar situações como Voo Southwest Airlines 1248 ou muitos outros acidentes onde o tempo foi um fator.
Abordagens visuais voadoras: Embora a tecnologia autoland exista desde o 1964, ainda é incomum ter um aeroporto equipado com todas as pistas habilitadas para abordagens de visibilidade zero. (Vejo a esta pergunta). Menos de 1% Atualmente, todos os desembarques são feitos usando a marca automática.
Taxiando: No momento, o taxiamento é feito manualmente e por referência visual. Existem mapas GPS detalhados e indicações de onde você está nas pistas de táxi, mas o avião não pode atravessá-las automaticamente. O táxi automático usando veículos de reboque externos é uma área de pesquisa ativa (consulte aqui or aqui)
Comunicação com o ATC: Autorizações de espaço aéreo, informações meteorológicas, direções de taxiway, desvio de tráfego, declaração de emergência e muito mais são tratadas verbalmente com o ATC. Substituições parciais de grande parte disso foram feitas com ACARS, TCAS e rádios avançados, mas ainda há muito trabalho a ser feito para retirar completamente a comunicação verbal do ATC de alguns planos.
Evitando tráfego e terreno VFR: Nem todo o tráfego é equipado com transponder e nem todo o terreno é registrado em um banco de dados preciso ou coberto por um dispositivo aprimorado de reconhecimento de proximidade do solo; portanto, contamos com pilotos para evitá-los. Como um exemplo do que pode dar errado, consulte Voo Turkish Airlines 1951, onde um avião colidiu com árvores inesperadas durante uma autoland.
Identificando quando as coisas estão dando errado: Embora algumas falhas de funcionamento, como a falha total do motor, sejam fáceis de identificar, outras questões são mais difíceis de resolver e exigem confirmação visual ou julgamento do piloto. Por exemplo, se dois instrumentos de voo discordam, qual deles está com defeito?
Fazendo um plano de ação para mau funcionamento do equipamento: Um avião ainda pode voar para um aeroporto com um problema no equipamento ou precisa declarar uma emergência? É necessária uma técnica de vôo incomum ou um envelope de vôo reduzido após a falha? Não é para ser um alarmista, mas motores explosivos, falhas nos trens de pouso, incêndios em equipamentos e explosões de pneus podem acontecer várias vezes na indústria em um único ano, sem mencionar problemas muito mais comuns, como as luzes indicadoras não estão funcionando, greves de pássaros, paradas de compressores , mau funcionamento do motor e desativação do piloto automático.
Planejamento de rota: Os pilotos ainda costumam ler manualmente os gráficos de aproximação e os gráficos seccionais e inserem a rota resultante no FMS.
Executando algumas das soluções manuais de solução de problemas: O hardware atual não permite que os computadores de controle de vôo acionem disjuntores, desliguem geradores ou reiniciem os motores. Atualmente, a filosofia que eu já vi nos pilotos automáticos é "se algo incomum está acontecendo, desengate e os pilotos cuidarão disso".
Turbulência e vento: Atualmente, os pilotos automáticos podem lidar com essas condições difíceis de vento, mas os pilotos que pilotam manualmente a aeronave geralmente são melhores e fornecem uma margem maior de segurança.
Problemas médicos de bordo e outros problemas dos passageiros: Alguém precisa fazer um julgamento se um problema médico a bordo ou alguém ficando violento sobre yoga exigiria um desvio, e atualmente essa decisão depende do piloto e de outras tripulações de vôo.
Você pode perguntar por que simplesmente não podemos lidar remotamente com algumas decisões, desde redirecionamentos climáticos mundanos até procedimentos de emergência, mas isso apenas elimina alguns dos obstáculos. Atualmente, a tecnologia para pilotagem remota não é madura o suficiente (consulte estas perguntas sobre engenheiros a bordo, conversão de aviões em dronese fazendo upload de dados FDR) Vi algumas das tecnologias de conectividade de última geração para aeronaves e, mesmo no 2017, ele ainda apresenta problemas de confiabilidade, latência, custo ou velocidade que o tornam inadequado para lidar com uma questão de vida ou morte, principalmente em áreas como oceanos onde os satélites estão. sua única opção.
O tópico dos avanços em direção a aeronaves totalmente autônomas é um tópico amplo e complexo. Aqui estão alguns artigos para leitura adicional:
Mesmo para aplicações militares, ter aeronaves totalmente automatizadas não é a melhor das opções (exceto quando se trata de custo, os pilotos custam mais do que computadores).
Além do risco de perder acidentalmente o controle sobre o drone (uma erupção solar no momento errado, oops), existe o risco de o link de controle ser atolado ou até mesmo os sistemas de controle serem invadidos e assumidos por um oponente.
Embora não seja um risco tão grande enviar um zangão Predator sobre o Afeganistão da Somália, enviar o equivalente a um B-2 pilotado por computadores em uma greve para dizer que a China invoca esse risco.
E não estou falando de robôs do tipo Terminator dominando o mundo e caçando humanos até a extinção (o que é uma grande razão pela qual o público tem problemas com drones armados), mas a interferência humana fazendo com que o drone caia, desvie para uma base inimiga e ser capturado ou reprogramado para atacar seu dono pelo inimigo.
E em parte isso também é utilizado em aviões comerciais. Uma gangue criminosa bem equipada poderia invadir os sistemas de controle e assumi-los, enviando um avião com várias centenas de passageiros fora de controle (ou em um padrão de espera, exigindo resgate). Não é mais provável que as pessoas com sotaques engraçados entrem em aviões com explosivos plásticos em seus sapatos ou roupas íntimas, o que (por mais romântico que seja para alguns e que ofereça martírio ao 'voluntário') provavelmente não será bem-sucedido.
E isso já era uma preocupação real quando a Boeing e a Airbus introduziram seu equipamento de mala eletrônica de voo, a idéia de que alguém poderia invadir os sistemas de um avião de passageiros e reprogramar esses dados para fornecer dados falsos aos pilotos que então usariam isso para voar para o errado lugar causou graves dores de cabeça (e essas coisas podem ser reprogramadas apenas no chão usando um cabo de um laptop ...).