关于飞行员飞行品质的探讨

作者：飞行部九大队姚中芮
在21世纪的今天，航空已经成为现代社会交通运输不可或缺的一部分。航空运输是一个特殊行业，航空器的可靠性、安全性和自动化程度虽然越来越高，但并不能取代人在飞行活动中的主导地位，飞行员始终是飞行活动的主体。这样在对航空器半自动化的操纵下飞行员就成了影响飞行安全的关键因素，一旦这一关键因素失效，将损害系统的完整性，使系统受到操作危险因素的攻击，导致灾难性的失效。因此飞行员飞行品质的好坏直接影响到航空安全。
近年来随着民航安全性进一步提升事故类事件变得更为罕见，但是回顾中国民航发展初期1990年到2000年十年间发生的飞行事故和事故征候的统计数据，有效的分析在初期发展状态下事件发生原因，排在前三位的是机组原因造成飞机失控（9起，占25.7%），撞山（8起，22.9%），冲出跑道(5起，占14.3％)；排在前五位的诱发原因是机组资源管理(CRM)不良(31起，占88.6％)，机组配合不作为(21起，占60％)、缺乏交流或交流不好(2l起，占60％)、处境意识差(21起，占60％)以及无交叉检查或不良的交叉检查(19起，占54．3％)飞行事故征候共361起，发生次数和所占比例排在前三位的是：一是机组操纵不当(173起，47.9%),二是违反规章程序飞行(72起，l9.9％)，三是机组资源管理能力 (CRM)不强。
以上统计数据表明，作为航线飞行中飞行员所必须具备的操作技能和飞行品质的航线驾驶行为，成为直接影响现代航线飞行安全的重要因素。飞行事故中的大部分都是由于飞行员原因造成飞行品质低下，其中由于飞行员飞行品质差诱导的飞机失控、冲出跑道、机组资源管理 (CRM)不良等直接导致了飞行事故或事故征候的发生。所以，详细分析飞行员飞行品质的影响因素，找出提高飞行品质的方法，对提高飞行质量，保证飞行安全具有十分重要的意义。

一． 飞行员飞行品质介绍
1.1飞行员飞行品质的基本概念
飞行员的飞行品质是指飞行员对航空器操纵的质量，不仅包括对航空器的驾驶，还包括陆空对话，简令执行等驾驶舱资源管理方面的内容。
它的影响因素也是多方面的，飞行员驾驶术的好坏，心理素质的高低，机组资源管理能力强弱，航空器的操纵品质好坏是比较重要的几个方面。
二．行员飞行品质的影响因素及对飞行安全的影响
飞行品质本质上是一种人机闭环路特性，回路中的每一个环节都影响飞行品质。如图2-1所示。驾驶员、飞机是飞行品质高低的本质因素。

飞行品质的影响因素可以用SHEL模型来解释，SHEL模型是由Edwards教授于1972年提出的，Hawkins于1975年提出了经过修改的框图以描述该模型，用以描述系统界面。即软件因素（software）、硬件因素（hardware）、环境因素（environment）和生命件因素（liveware）。SHEL模型以生命件为中心，生命件包括了飞行员自身性格、心理等因素，驾驶舱资源管理能力和驾驶术；软件因素包括飞行标准与飞行程序，飞行员的训练；硬件因素指飞机的操纵品质，或者飞机的飞行品质；环境因素指飞行天气等。
2.1.1 飞行员的训练
对飞行员的训练包括飞行员的初始训练、转机型训练、升级训练、定期复训和重新获得资格等训练，飞行员的训练不仅包括了驾驶术的训练，还有各种航空资源的使用能力，加强受训者在工作过程中发现问题，解决问题的能力。飞行员的训练质量直接决定了飞行员飞行质量的好坏，在培训中比较重要的是初始训练和定期复训。
在初始训练过程中取得私用驾驶员执照，商用驾驶员执照，仪表等级和航线运输驾驶员执照。该训练过程是飞行员飞行生涯的初始积累阶段，对其基础驾驶动作，飞行程序执行，驾驶个性起到相当大影响作用。
定期复训指飞行员定期进行训练，娴熟的飞行动作和技能是优良飞行员的必备条件之一。在训练中，按照手册和公司规范的程序和要求，使飞行机组密切配合，全力协作，防止错、漏、忘，达到规范化、程序化、标准化，使他们能够在正常或非正常情况下，按照程序完成操纵动作，能够在复杂气象条件下，使整个飞行实施过程，安全、舒适的运行。在紧急情况下，也能够及时正确处理特殊情况，保证飞行安全。在训练中提高飞行员的心理素质，培养他们正确的思维方式和方法，对保证飞行品质非常重要。
2.1.2 飞行标准与飞行程序
飞行标准主要指关系到飞行运行的各种规章制度和系统。飞行人员作为一个职业系统，应最大程度保证飞行活动规范性。
飞行程序主要包括非精密进近程序、仪表进近程序、仪表进离场程序、最低超障高度、复飞程序、目视盘旋进近、反向和航线保护区， ILS精密进近程序，雷达进近程序包括监视雷达进近、PAR进近程序。飞行程序直接关系到航空器能否安全顺畅地运行，空中交通服务能否顺利地实施，机场及导航设施建设效益能否充分地发挥。在我国所有空域均为管制空域，各个民用航空运输机场均为仪表飞行程序。机场仪表飞行程序的目的是保证航空器在机场区域内按规定程序安全而有秩序地飞行，以避免航空器与地面障碍物、航空器与航空器之间相撞,最大限度的保证飞行品质和飞行安全。
2.1.3 飞行员人格因素
2.1.3.1 个性，习惯和领导力
人类生命一个基本特征就是个体独特性，内在独特性是与生俱来与后天学习的产物，它对机组的协作，任务共同完成，学习的质量有一定影响作用。
据航天医学工程研究所有关飞行员个性心理的调查与分析显示：飞行品质优的飞行员在情绪稳定性、敢为性、独立性、自律性、紧张性、创造性等项上与飞行成绩良韵飞行员有明显差别。一般来说，航线飞行员和航空管制员应具备高稳定性，高有恒性，高自律性，低敏感性，低怀疑性，低忧虑性和低紧张性的特征。
飞行员在长期的飞行活动中会养成不同的飞行习惯，坏的飞行习惯会影响到飞行品质。有很多事故或事故征兆就是由于坏的飞行习惯导致，例如经常不认真执行检查单制度。
领导力对飞行的影响主要体现在驾驶舱内职权梯度，机长和副驾驶应当具备领导力表现差异，机长表现应当高于副驾驶，最大限度保证飞行的品质和安全。
2.1.3.2 飞行员心理品质
飞行员的心理因素包括了2. 1.3.1所包括的项目，其影响因素包括了智力因素、人际关系、情绪、意志品质、心身疾病以及个性因素。智力因素所包括的括观察力、注意力、记忆力、想像力、思维力和注意力分配等等，这些能力在飞行中非常重要，因为飞行员要根据空间环境和座舱仪表的显示准确判断飞机的飞行状态，同管制指挥联系。否则就不能准确及时地反映客观事物，造成顾此失彼或操纵错误影响飞行品质甚至造成飞行事故。
心理情况受人际关系、情绪、意志品质、生理疾病的影响。人际关系直接影响飞行员的心理健康状况飞行员的情绪经常处于紧张状态，并随着飞行的不同阶段、情况变化的复杂程度、完成任务顺利与否等迅速发生变化。意志品质的好坏直接影响着人们的社会活动，对于飞行活动来说更是如此，是否有坚强的意志是飞行员能否出色地完成飞行任务的重要保证。在飞行人员的日常生活和工作过程中，要受到飞行活动特有的影响，使得他们往往要承受巨大的躯体和心理压力，容易产生紧张反应。所以心身疾病在一定程度上也影响着飞行安全，应给予高度重视。
2.1.4 驾驶舱资源管理
驾驶舱资源管理(CRM)也称机组资源管理，它是一门既新型又复杂的飞行安全管理学，现已引起世界各国航空界人士的高度重视和深入研究。世界民航组织对飞行事故发生原因的调查表明：71％的飞行事故都是由于机组成员综合素质差、驾驶舱资源管理不完善甚至混乱等人为因素所致。从驾驶舱设计到机组训练与运营，从人机工程到人的行为感知力，CRM通过引入认知心理学和使用新飞机的经验而不断丰富，在“人-机-环境”系统中的作用日益突出。
机组资源管理是指有效的利用所有的可用资源，硬件，软件和人员来达到安全和有效的飞行操作。硬件包括驾驶舱内手册、操作方法；人员包括驾驶舱内外的机组人员，这个外延还在扩大着。机组资源管理的核心是调动人员主观能动性—即机组的协调配合。驾驶舱资源管理的研究范围应该是除了驾驶舱之外，还应包括所有其他可供飞行利用的人员和设备，人员可以是乘务员、飞行签派员、机务、管制员、航行情报员、航空气象服务人员以及其他飞机等，设备等。
现代客机在使用自动化系统之后．驾驶员的工作强度大大降低了。但驾驶员在使用自动化系统时所表现出来的种种问题却成为飞行安全新的隐患。驾驶舱内大量自动化技术的应用将驾驶员从繁重的四肢工作中解脱出来的同时。也对驾驶员的理解、判断和决策能力提出了更高的要求。
由于有在各种情况下机组人员的行为规范，所以CRM是可以通过训练提高的。其训练的内容和形式是多种多样的，主要是训练和提高机组人员技术支持的水平。在航空医学方面则强调飞行员的心理应激反应、注意力分配和良好的人际关系。在应激情况下，人可能产生不同的表现。过度的情绪紧张易造成操纵动作抑制或紊乱。
2.1.5 驾驶术
2.1.5.1驾驶术的基本概念
飞机驾驶术是指飞行员对通过对飞机舱内联动装置杆，舵和油门等操控带动飞机飞行部件的运动，从而使飞行活动正常进行的行为。飞行部件主要包括襟翼，副翼，升降舵，方向舵如图2-2所示。飞机驾驶学是基于人—机—环境系统，研究飞机驾驶的规律及一般原则，解决怎样有效的对飞机实施操纵控制的问题。广义上它不是单一的行为学习，在飞行科学中具有基础科学性质的空气动力学，飞机飞行力学，航空心理学，航空生理学，空中领航学航空气象学等都作为它的研究范围，通过对这些学科的研究加强驾驶术的有效训练。
飞机驾驶术作为一种行为是通过后天的训练学习得到的。在训练中，初始训练阶段着重体现对飞机的基本操作的学习，飞行习惯的养成，后来在飞行活动及复训中逐渐积累飞行经验，学习各种资源合理运用，改进飞行行为，提高飞行品质，保证飞行安全。

2.1.5.2 驾驶术对飞行品质的影响
飞行员娴熟的驾驶技术是确保飞行安全的重要前提。尽管自动化系统的使用对飞行员驾驶技能的要求有所下降，但技术性技能仍然是威胁飞行安全的重要因素，任何一项技术失误都将会降低飞行品质或导致飞行事故或事故症候的发生。因此，对于飞行员技术性技能的评估无疑成为航空安全管理和培训的重要内容。
尽管驾驶技术性技能非常重要，但它很难被准确的定义和测量。普遍认为，驾驶技术性技能是指飞行员在执行飞行任务中能精确熟练地管理飞机的一系列特性品质。同时，事故往往是由不安全行为引起，主要是由飞行员工作负荷和操作飞机的认知局限造成的，而对驾驶技术性技能中操作行为知觉意识的诊断则是克服不良飞行品质的有效途径。随着航线飞行控制自动化系统的出现，动力控制已经不再是影响飞行品质的一种技术参数，很多参数也随着科技进步而替换。
2.1.6 飞机操纵品质
2.1.6.1飞机操纵品质的基本概念
飞机的操纵品质也叫飞机的操纵性能。指飞行员操纵驾驶杆、舵和油门杆时改变飞机飞行状态的能力。飞机之所以能在空中飞行是靠作用在飞机上的力和力矩来实现。飞行员可以通过操纵系统改变这些力和力矩的大小及方向, 从而使飞机按照飞行员的意图保持或改变飞行状态及各种飞行参数。
2.2 飞行员飞行品质对飞行安全的影响
2.2.1 人的因素影响飞行
人为因素对飞行的影响是不可忽视的，有专家作出了如图2-4所示的模型解释，第一级是显性错误，第二三四级均为隐性错误。第一种隐性错误因素，不安全行为的前提条件，即机组人员的状态影响到他们的安全行为，如精神疲劳、缺乏沟通和协调，又叫机组资源管理因素。不同于第一级显性错误因素，第二级、第三级、第四级隐性错误因素不易被发现，隐伏期为几小时、几天、几周，甚至更长的时间，直到引起驾驶员麻木，结果是调查人员常常忽略了隐性错误因素的存在和隐性错误因素的重要性。

2.2.1.1 人的内在特质影响飞行
在人的内在特质中，心理是对飞行安全有重要影响作用的因素，由于心理因素受人际关系，情绪，意志品质，生理疾病的影响，不同程度影响了飞行安全。飞行中经常会遇到紧急情况，这就要求飞行员适时进行分析、思考、判断，作出正确决断，采取有效行动。
同时，飞行员的群体对飞行员的心理健康起着不可低估的影响，成员间的人际关系尤为重要，一旦飞行员人际关系出现问题，飞行受到影响，易出现飞行事故。
2.2.1.2 驾驶舱资源管理（CRM）影响飞行
驾驶舱资源管理的核心是机组成员之间的密切配合。在出现特殊飞行情况下的机组间配合才是驾驶舱资源管理的重点，机组配合的好坏在这个时候体现得尤为明显。
机组成员在任何情况下都需要良好地运用机组资源，具有良好的机组资源管理经验，工作时就能使班组成为一个整体相互配合、相互协作，对环境保持高度的警觉和清醒地认识，处理问题时能进行正确的交流并做出正确决策。如果没有良好的协作，不仅不能保证良好的飞行品质，甚至会导致飞行安全事故或者事故症候。
对现代飞机的驾驶已经不满足与对杆舵油门的控制，还有各种自动化设备系统，但飞机的驾驶员在长期的驾驶实践中，如果只习惯于依赖某一种设备系统来完成操纵任务难免会导致惰性。一旦这种设备发生故障或输入的数据有误工作不正常，就有可能危及飞行安全。
2.2.3环境因素影响飞行
天气对飞行安全主要是导致了操作难度加大，或导致飞机发生物理伤害从而导致飞行事故。
（1）低空风切 由于这种变化发生的时间极短，飞行员来不及反应，因而容易发生飞机坠毁事故，特别是在着陆时。1987年7月19日，哥伦比亚航空公司的一架波音707-321B飞机在执行AVA052航班，从哥伦比亚波哥大至纽约肯尼迪国际机场，经停哥伦比亚麦德林附近的何塞—玛丽亚—科尔多瓦机场，飞机在纽约约长岛科夫内克的一个居民区附毁，美国国家运输安全委员会（NTSB）确定风切变时本次事故的一个促成因素。
（2）高空急流 由于风速大，逆急流飞行时，地速减小、燃料消耗多、延长航行时间、缩短航程；横穿急流时，会产生很大的偏流，对领航计算和保持航线有较大的影响。
（3）乱流空气 飞机在乱流中飞行是很危险的， 由于时大时小的垂直气流或水平气流对飞机的冲击，使飞机升力发生不规则变化，从而影响飞机的结构，飞行速度，飞行状态和飞机仪表。
（4）在雷暴中 始终存在着强烈的升降气流和湍流，飞机误入其中时，就会产生强烈的颠簸。1997年，阿根廷奥斯特拉尔航空公司一架DC-9-32飞机，从阿根廷北部波萨达斯飞往首都布宜诺斯艾利斯途中坠毁，事故原因是这架飞机在飞行途中遇到强烈的雷暴，飞机遇到强烈的湍流失去控制急速下降，撞地坠毁。
（5）积冰云、雾 飞机积冰后，其空气动力性能变坏，重量增加，严重时危及飞行安全。
2.3 QAR的应用
随着民航客运量不断增长，航空安全已成为一个世界关注的问题。飞行品质监控是航空安全管理的重要科学手段，已成为国际民航公认的航空安全管理关键领域，是提高安全管理水平、保障飞行安全的一项科学有效的技术手段。
飞行品质监控 (QAR)设备组件作为机载设备，其目的就是及时发现飞行人员操纵、发动机状况以及航空器性能等方面存在的问题，分析原因，掌握安全动态，采取针对性措施，消除隐患，确保飞行品质。
通过飞行品质监控来规范飞行员的行为，克服人们自身缺陷、习惯及环境的不良影响，做一名安全飞行的飞行员。飞行品质监控系统参照了飞行手册、机组训练手册、飞行技术检查评分标准、事故征候标准及公司的内部规定和要求后，确定监控项目和超限标准。它的每个监控项目的制定和每条监控标准的选取都是有章可循的。确定的监控项目、飞行标准和重要事件的超限指标都发给飞行人员，起到了规范飞行、控制差错的作用。通过QAR的群体图像和个体图像之间的差异分析机队的共性问题与个人的独立问题，有效提高机队运行安全水平和个人飞行技术的提升。