如果你看過《鋼鐵俠》，應(yīng)對(duì)鋼鐵俠智能頭盔上的“透明顯示器”印象深刻，這塊浮空式屏幕能顯示各種參數(shù)和機(jī)甲狀態(tài)全部信息，一應(yīng)俱全。于是，主人公負(fù)責(zé)耍帥，“透明顯示器”負(fù)責(zé)幫他搞定其他數(shù)據(jù)。沒錯(cuò)，這就是平視顯示器（Head-Up Display），簡稱HUD。
電影中炫酷的“高精尖”技術(shù)已不只是夢(mèng)想，而是現(xiàn)實(shí)。在美國西雅圖波音B787的裝配車間，HUD已是標(biāo)準(zhǔn)配置；在法國圖盧茲空客的組裝工廠，它是空客A350出廠設(shè)置的基本選項(xiàng)。同樣，在上海首飛的C919，HUD也是這架大飛機(jī)的“慧眼”。
事實(shí)證明，讓飛行員實(shí)現(xiàn)目視飛行的HUD已經(jīng)成為高效、舒適飛行必不可少的配置，在未來將和自動(dòng)駕駛、飛行指引一樣普及。民航局副局長李健將其稱為“駕駛艙的一場(chǎng)革命”。“HUD將為飛行員帶來更好的情景意識(shí)、更直觀精細(xì)的操作提示和更高的全天候運(yùn)行能力。中國民航全面推進(jìn)HUD，將有力地促進(jìn)飛行安全，提升航班正常性和服務(wù)品質(zhì)。”
HUD的前世今生
2010年10月，時(shí)任民航華東地區(qū)管理局副局長的唐偉斌在青島機(jī)場(chǎng)負(fù)責(zé)組織山東航空使用HUD實(shí)施中國民航首次驗(yàn)證試飛?；貞浧疬@些，如今任民航局航空安全辦公室主任的他感慨萬千，“當(dāng)時(shí)，我們是摸著石頭過河。那時(shí)，全國只有山航一家航空公司的30多架飛機(jī)裝有HUD。而到去年底，中國民航共有486架運(yùn)輸飛機(jī)裝備了HUD，占比16.5%；共有50個(gè)機(jī)場(chǎng)具備了HUD特殊I類標(biāo)準(zhǔn)，9個(gè)機(jī)場(chǎng)具備了HUD特殊II類標(biāo)準(zhǔn)?！?/span>
一臺(tái)小小的“透明顯示器”何以能掀起一場(chǎng)革命？事實(shí)上，HUD聽起來像個(gè)新名詞，但其歷史一點(diǎn)兒也不短。作為戰(zhàn)爭(zhēng)的產(chǎn)物，第一架使用HUD的飛機(jī)是美國海軍A-5艦載機(jī)。飛行員在高速飛行中需要極快的反應(yīng)速度和高度集中的注意力，但戰(zhàn)機(jī)儀表復(fù)雜，信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽車，為避免飛行員頻繁通過儀表查看飛行數(shù)據(jù)而分散注意力，HUD應(yīng)運(yùn)而生。簡言之，這個(gè)“高精尖”技術(shù)就是利用了光學(xué)反射原理，將重要的信息投射在座艙前端的一片玻璃或座艙罩上，投射的影像調(diào)整在焦距無限遠(yuǎn)的距離，且高度基本與視線保持水平，這樣飛行員只需目視前方，便可看到飛行的重要參數(shù)。駕駛帶HUD的波音B787已飛行3年之久的海航機(jī)長張雪峰認(rèn)為，HUD不僅僅改變了視線角度，更改變了飛行員的視線聚焦，為飛行員帶來了更好的情景意識(shí)。
國際民航公約附件6《航空器的運(yùn)行》描述了HUD的價(jià)值：一是駕駛員能夠在不斷觀察外界的同時(shí)，更為及時(shí)地了解相關(guān)飛行參數(shù)和狀態(tài)信息，從而增強(qiáng)情景意識(shí)；二是在全天候運(yùn)行中減少起飛、進(jìn)近和著陸的飛行技術(shù)差錯(cuò)；三是獲準(zhǔn)使用更低的機(jī)場(chǎng)運(yùn)行最低標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)前，中國民航運(yùn)輸總量仍以年均10%以上的速度增長，在高速發(fā)展中確保安全與效益，少不了航行新技術(shù)的保駕護(hù)航。2012年8月，基于大量實(shí)踐，民航局發(fā)布《平視顯示器應(yīng)用發(fā)展路線圖》。路線圖顯示，當(dāng)前HUD應(yīng)用發(fā)展已進(jìn)入第二階段，目標(biāo)是力爭(zhēng)在2020年裝機(jī)量達(dá)到運(yùn)輸飛機(jī)總數(shù)的50%。
從有爭(zhēng)議到被認(rèn)同
新事物的出現(xiàn)和發(fā)展總會(huì)遇到困難和質(zhì)疑，對(duì)HUD來說，圍繞其價(jià)值的爭(zhēng)論一直存在。系統(tǒng)自動(dòng)化的安全性能和人的能動(dòng)性到底誰更重要？HUD的使用是否會(huì)弱化飛行員的操作？在這些問題上，民航局飛行標(biāo)準(zhǔn)司副司長楊洪海的感受十分深刻?！靶录夹g(shù)的推廣是一項(xiàng)長期、艱難的工程，肯定有人不理解、不認(rèn)同、不接受，但不管怎么樣，用了再發(fā)言！”
實(shí)際上，即便在最初使用HUD的美國航空公司，飛行員在剛使用HUD的時(shí)候也有抵觸和抱怨情緒，而在熟練掌握操作后，HUD便得到了廣泛的贊譽(yù)。中國民航引進(jìn)第一架裝備HUD的飛機(jī)至今已有12年，這12年也是民航局不斷探索HUD實(shí)際應(yīng)用的12年。
“通過飛行數(shù)據(jù)模擬，我們發(fā)現(xiàn)使用HUD可以避免此前韓亞航空公司飛機(jī)在舊金山機(jī)場(chǎng)目視進(jìn)近失速墜毀?！痹诮衲?月召開的HUD應(yīng)用調(diào)研及經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)上，民航局飛標(biāo)司展示了一組HUD應(yīng)用的動(dòng)畫演示。數(shù)據(jù)顯示，使用HUD進(jìn)近，在150英尺以上，飛行安全品質(zhì)差別不大，而在150英尺以下，使用傳統(tǒng)儀表從儀表轉(zhuǎn)為外界目視的過程并不是瞬間完成的，需要2-3秒的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間對(duì)決斷飛機(jī)落地與復(fù)飛至關(guān)重要。而使用HUD設(shè)備,飛行員通過正前方顯示器就可以看到所有儀表數(shù)據(jù)，不需要多次進(jìn)行低頭看儀表的動(dòng)作，瞬間完成從儀表到外界目視參考的轉(zhuǎn)換。2010年-2013年山航曾進(jìn)行了48個(gè)月的飛行品質(zhì)對(duì)比，結(jié)果顯示，使用HUD后出現(xiàn)三級(jí)事件（接地晚、重著陸、接地速度小、滑跑方向偏等）的比例下降了25.5%。
來自海航的副駕駛王寶峰尤其喜歡HUD：“雖然我?guī)эw時(shí)間不長，但有了HUD我就有信心實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定起降”。他并非夸夸其談，一般來說，副駕駛要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定起降飛機(jī)需1500小時(shí)的帶飛經(jīng)驗(yàn)，但使用HUD起降對(duì)副駕駛要求會(huì)降低很多。2014年10月15日，飛標(biāo)司召集8名未曾使用HUD的B737NG飛行員代表（其中有5名機(jī)長，3名副駕駛），在青島山航模擬機(jī)訓(xùn)練中心做簡單培訓(xùn)后，進(jìn)行了8小時(shí)的低能見度、大側(cè)風(fēng)、單發(fā)著陸等科目的HUD性能對(duì)比測(cè)試，得出的結(jié)論是：使用HUD，副駕駛對(duì)飛機(jī)（模擬機(jī)）的操作可達(dá)到成熟機(jī)長（1萬小時(shí)經(jīng)歷）的水平。
“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)年P(guān)BN技術(shù)的應(yīng)用推廣也曾面臨類似的質(zhì)疑，我們用了8年多的時(shí)間去檢驗(yàn)技術(shù)的正確性。對(duì)HUD應(yīng)用推廣，我們也做好打持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備，慢慢積累經(jīng)驗(yàn)，客觀冷靜、實(shí)事求是、有序推進(jìn)?！睏詈楹Ｐ判氖恪?/span>
“抗霧霾”保正點(diǎn)
在青島空管站，帶班主任大輝聽完預(yù)報(bào)的天氣預(yù)警后熟練地安排著第二天的值班工作。這里是我國第一家啟用HUD特殊Ⅰ類運(yùn)行和Ⅱ類起降的空管保障單位。而在2015年前，若遇到惡劣天氣，大輝的工作狀態(tài)截然相反，他用“混亂”形容自己當(dāng)時(shí)的無奈。“一到冬天遇到霧霾等惡劣天氣，早上離港航班都不能正常出發(fā)，通常要等到10時(shí)左右才能陸續(xù)開始正常離港。各公司的航班一整天運(yùn)行全部處于混亂狀態(tài)，多數(shù)航班一直要延誤到深夜才能執(zhí)行完畢?！?/span>
據(jù)了解，民航飛機(jī)降落標(biāo)準(zhǔn)依次分為Ⅰ類、特殊批準(zhǔn)Ⅰ類、Ⅱ類、特殊批準(zhǔn)Ⅱ類等。在青島機(jī)場(chǎng)，沒有裝HUD的飛機(jī)必須在RVR400米（跑道視程）時(shí)才能起飛，而裝了HUD的只要RVR200米。RVR200 米是個(gè)什么概念呢？楊洪海表示，在RVR200米的情況下，高速公路會(huì)封路，車輛的行駛速度不會(huì)超過20碼，而擁有HUD運(yùn)行資質(zhì)航空公司的飛機(jī)則可以從青島機(jī)場(chǎng)順利起飛。“這就相當(dāng)于飛行員眼前的‘放大鏡’，千萬別小看了這200米，這200米對(duì)航班正點(diǎn)和旅客出行的影響可不是一點(diǎn)點(diǎn)?！?/span>
2005年，山航作為第一個(gè)吃螃蟹的航空公司引入HUD，以解決冬春季節(jié)濟(jì)南、青島基地機(jī)場(chǎng)常常因?yàn)榈湍芤姸榷鴮?dǎo)致航班大量延誤。如今山航的正點(diǎn)率日益提高，2016年，山航的航班正點(diǎn)率為80.09%，同比上升6.95個(gè)百分點(diǎn)，列主要航空公司第二位。
執(zhí)行濟(jì)南-烏魯木齊航班的山航機(jī)長余鎮(zhèn)威對(duì)HUD有著切身的感受。2015年11月4日，一場(chǎng)突如其來的大霧籠罩了烏魯木齊機(jī)場(chǎng)，十多趟航班只能選擇備降或返航，而山航依靠HUD完成低能見度程序后，正常落地，“優(yōu)先”起降。“用HUD放行和落地，不僅有效減少了航班返航和備降架次，提高了航班正常率，為公司節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用，也為旅客順利出行提供了便利，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。”
從懷疑到了解，從接受到贊美，從被動(dòng)到主動(dòng)，HUD用事實(shí)證明自己，用實(shí)力詮釋新技術(shù)的力量。如今，嘗到HUD甜頭的不僅是山航，東航、海航等航空公司也在大力推進(jìn)HUD的應(yīng)用。東航后續(xù)引進(jìn)的A320NEO、A350、B737MAX、B787飛機(jī)全都配備HUD設(shè)備。5月，民航局發(fā)布了《使用平視顯示器（HUD）運(yùn)行的評(píng)估與批準(zhǔn)程序》咨詢通告。與此同時(shí)，首都機(jī)場(chǎng)HUD 低能見度起飛項(xiàng)目也已啟動(dòng)，這意味著今后在RVR150米甚至RVR90米的情況下，擁有HUD運(yùn)行資質(zhì)航空公司的飛機(jī)將可以從首都機(jī)場(chǎng)順利起飛。
“通過強(qiáng)化管理促進(jìn)安全水平提升的做法已經(jīng)進(jìn)入平穩(wěn)階段，但依靠新技術(shù)應(yīng)用提高安全水平仍有較大的潛力可挖。在未來，HUD等航行技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提升飛行品質(zhì)和飛行安全水平將發(fā)揮重要作用?！?/span>正如李健所說，向新技術(shù)要安全、要效率、要效益，勢(shì)必將成為中國民航提升運(yùn)行安全品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要舉措，助推中國民航實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展。
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