eVTOL飞机将很快改变天空，但谁将驾驶这些新型飞行器，驾驶者需要什么技能，以及如何训练驾驶者操作具有全新自动化水平的eVTOL整机平台？

 

关于这一问题，Aptima正在通过和美国空军的合作研究这一问题。Aptima成立于1995年，其使命是优化和提高国防、情报、航空、执法和医疗等关键技术密集型环境中的人员效能。

 

美国空军已和Aptima签订合同，研究运行eVTOL飞机所需的飞行员技能，并使用两个模拟器收集了83名项目参与者学习和演示驾驶技能的数据。研究结果有助于美国空军空中教育和训练司令部62支队（Det 62）确定eVTOL驾驶员所需的熟练程度和培训内容。Det 62支持AFWERX Agility Prime计划，并负责为新兴市场开发eVTOL飞行员课程和驾驶认证标准。

 

这些工作不仅将用于帮助最终确定eVTOL认证和飞行员认证，还可能用于未来eVTOL在飞行某些方面的自动化设计，研究结果还将有助于确定自动化对飞行员表现的影响。

 

项目内部

共有83名参与者——一半是有经验的固定翼和直升机飞行员，一半是新手——参与了数据收集阶段，数据分析目前正在进行中。Aptima后续将会通过会议介绍一些成果，并在随后的一个或多个其他会议上发表论文和演讲。

Aptima使用两个模拟器从83名参与者的驾驶技能学习和演示中收集了数据。每个模拟器都代表着运行来自两个OEM的不同eVTOL模型，这些模型目前正在顺利进行型号认证，这两种型号都涉及先进的飞行自动化。

这些模拟器包括eVTOL设计用于运行的两种飞行模式——向前飞行和悬停——以及起飞后和着陆前的过渡。

数据收集

为了评估飞行员的学习和表现，Aptima使用了过去15年为美国空军研究实验室开发的两项主要技术。

一个是性能评估训练系统（PETS），这是一种基于算法的测量工具，专为快速喷气式飞机训练而设计，它从模拟器中获取数据，以提供客观的、基于系统的测量——空速、高度、俯仰、横滚、偏航等的调整。另一个是Aptima的SPOTLITE，这是专家使用的手持式工具，经验丰富的飞行员教官——提供基于观察员的绩效衡量标准。

这些客观和主观的衡量标准加在一起，可以很好地反映飞行员的学习和表现。通过PETS算法记录和分析模拟器的数据意味着教官不必持续跟踪空速和高度，而是可以专注于SPOTLITE捕捉到的更细微的性能方面。在指导学习者完成简介时，教员提供了基本飞行动作、悬停、起飞、途中导航以及进近和着陆的评分。

PETS客观地分析了参与者和理想路径之间的差距，起飞时的理想爬升率等等。PETS实际上可以同时从多个模拟器中提取和分析数据，在这种情况下，它一次只从一个模拟器中获取数据。

经验丰富与新手

在这项研究中，经验丰富的飞行员显然在驾驶固定翼飞机和或直升机方面有广泛的技能，而新手则没有。需要研究这两组人学习不同的运行场景需要多长时间，首先这些模拟并没有处理极端天气或紧急情况。

随着数据分析的进行，这些差异在多大程度上以及以何种方式影响学习如何使用先进的运行自动化进行eVTOL试点，还有待观察。然而，到目前为止，从初步分析中可以收集到一些东西。

可以观察到，如果你已经有了直升机飞行员的悬停经验，你会学得更快，同时希望有经验的飞行员会做得更好。每个有经验的参与者在不同类型的飞机上有多少小时，这些因素需要被纳入分析中。

对于那些没有经验的人可以很快学会驾驶这些eVTOL。同样，在这项研究中没有处理天气或紧急情况，需要对eVTOL飞行员进行地面训练，但这些新手可以做到，他们可以驾驶。即使使用自动化程度较低的模拟器，飞行员和没有任何经验的人也只需要两个小时就能达到相对较高的熟练程度，这相对容易学习。

释放技能

与新手飞行员相比，传统飞机经验丰富的飞行员可能更难适应eVTOL的一些自动化功能。这些类型的飞行员可能会受到“过度控制”本能的阻碍。

事实上，经验丰富的飞行员可能拥有的技能在更自动化和增强的平台上可能没有用处，甚至是不需要的。对他们来说，eVTOL驾驶可能需要“忘记”和重新训练行为，以防止干扰或与自动化操作发生冲突。

飞行员仍将始终控制飞机，并可以做出决定——目前还没有自动化流程，比如着陆；但同时，我们不希望飞行员与已被证明成功的自动化流程之间发生冲突。并希望确保人和机器作为一个集成的团队工作。

经验丰富的飞行员必须学会信任eVTOL中的自动化，这需要心态的转变。

Aptima正在向两家OEM提供有关这一领域的反馈，每个人都必须记住，自动化软件仍在完善中。行业可能需要培训那些习惯于以不同的方式完全控制飞机或直升机的人，使他们与新手相比能够快速熟练使用eVTOL驾驶。并需要查明经验丰富的飞行员可能不信任自动化的方式和时间，并确保接受的培训能够主动预见这一问题。