Załoga jednoosobowa na dużych pasażerskich i transportowych samolotach. Perspektywa i konsekwencje

Po lekturze artykułu „Samoloty bez pilotów?” na stronie portalu dlapilota.pl (LINK) , w którym poruszono temat możliwości wykonywania lotów pasażerskich czy cargo bez udziału pilotów postanowiłem przeanalizować najbardziej prawdopodobny scenariusz jaki może się zdarzyć najpierw tj. redukcji składu załogi kokpitowej tylko do jednego pilota. Przypomnę na wstępie bardzo stary dowcip: "W przyszłości w kabinie będzie tylko jeden pilot i pies, pilot po to, aby karmić psa, a pies po to żeby nie pozwolił pilotowi dotykać czegokolwiek". Wszystko wskazuje na to, że dowcip ten może być proroczy i to w wersji bez psa. Spróbuję też pospekulować jaki wpływ może mieć zmniejszona załoga kokpitowa na przyszłość zawodu pilota.

Analogia historyczna

Ponad pół wieku temu zaprojektowano samoloty, które były przystosowane do załogi dwuosobowej, co nie oznaczało automatycznie, że były one od razu dopuszczone do operacji w takiej załodze. Aby mogły być one wykonywane producenci samolotów musieli jeszcze przekonać władze lotnicze, związki zawodowe, a nawet co już nie jest takie oczywiste klientów tj. linie lotnicze.  Zdarzenia te miały miejsce oczywiście w USA, które były wówczas niekwestionowanym liderem rozwoju lotnictwa komercyjnego.  

Kiedy Boeing zainicjował pierwotny projekt samolotu 737, FAA opublikował Federalne Przepisy Lotnicze (FAR) Part 25 dotyczące certyfikacji nowych samolotów transportowych. Przepisy te wymagały racjonalnej analizy i wykazania obciążenia pracą załogi, tak aby zapewnione było bezpieczeństwo wykonywanych operacji.

Model 737 był pierwszym samolotem z  załogą dwuosobową wyprodukowanym przez Boeinga, wszystkie inne miały stację inżyniera lotu, która była konieczna, ponieważ produkowane wcześniej samoloty były bardziej złożone i zawodne

Stowarzyszenie Pilotów Linii Lotniczych (ALPA) i FAA od samego początku zajmowały się sprawą B737, ponieważ kwestia  załogi (2 czy 3 osobowa)  wciąż nie była w momencie rozpoczęcia produkcji  rozwiązana. Temat redukcji składu załogi był też wcześniej powodem strajków w USA.

Aby ostatecznie ustalić, czy samolot może bezpiecznie obsługiwać załoga składająca się z dwóch pilotów B737 został oblatany z pilotem FAA i pilotem Boeinga w najbardziej ruchliwym tygodniu w roku (Święto Dziękczynienia) na zatłoczonej zazwyczaj trasie  Boston - Waszyngton. Piloci przelecieli 40 sektorów w ciągu  6 dni, w tym podejścia do minimów, odejścia na drugi krąg, odloty na lotniska zapasowe, symulowane awarie przyrządów/systemów i niezdolność załogi do pracy. W grudniu 1967 roku FAA wydała oświadczenie, w którym stwierdziła, że „samolotem można bezpiecznie latać z minimum dwoma pilotami”¹ . Nawet po oświadczeniu FAA, American, United i Western kontynuowały działalność z załogą 3 osobową pilotami jeszcze do 1982 roku. Jak się później okazało trzecie para oczu w kokpicie wcale nie pomaga.  

Podobna batalia miała miejsce później w przypadku samolotów B757/B767. Związki zawodowe interweniowały nawet u Prezydenta Reagana jeszcze na etapie projektów tych samolotów, a United Airlines chciał zakupić samoloty B767 z kokpitem 3 osobowym jeszcze w 1981 roku. Co ciekawsze linia  Ansett Australia nawet eksploatowała samoloty w takiej opcji oferowanej na początku przez producenta.

Dlaczego wspominam tę historię? Bo być może jesteśmy  świadkami analogicznego przełomu w redukcji załogi kokpitowej o kolejną osobę i nie jest to krok ostatni.

Możliwości techniczne

Od tamtych czasów nastąpił duży postęp technologiczny. Samoloty od dawna potrafią automatycznie lądować przy zerowej widoczności. Loty przez większą część czasu wykonywane są automatycznie co wynika z wielu czynników np. wymagań RVSM czy chociażby komfortu pasażerów.

Samoloty mogą też startować automatycznie, co wbrew pozorom jest trudniejsze technicznie w realizacji niż lądowanie. Co z tego że samoloty mogą wylądować bez widoczności, jak trzeba potem dalej jeszcze dokołować na stanowisko?  Nie ma problemu! Rozwiązania już istnieją (LINK)

Usterki i awarie samolotu  piloci „obrabiają” zgodnie z listami kontrolnymi. Pracę tę może równie dobrze za pilota wykonać  komputer. W nowoczesnych liniowcach jest ona już i tak w dużym stopniu zautomatyzowana.
Wymagające szybkiej reakcji pilotów manewry tak jak TCAS RA²  czy zniżanie awaryjne zostały już też zautomatyzowane.

Rola pilota w samolotach wykorzystujących system FANS  sprowadza się w dużej mierze do akceptowania przesłanych komputerowo komend ATC.

Mniejsze samoloty (np. business jety) operowały często w załodze jednoosobowej. Wypracowano dla nich bardzo ciekawe rozwiązanie podnoszące bezpieczeństwo czyli  tzw. „emergency autoland”, co może być rozwiązaniem największego problemu załogi jednoosobowej tj. potencjalnej możliwości niedyspozycji pilota. W skrócie ujmując samolot potrafi w takiej sytuacji znaleźć najbliższe lotnisko do lądowania, informować ATC i pasażerów o zamiarach, wykonać podejście wraz z wymaganymi zmianami konfiguracji samolotu (klapy, podwozie), wylądować, wyłączyć silniki i poinformować pasażerów o konieczności opuszczenia samolotu (LINK). Co ciekawsze systemy takie uwzględniają zagrożenia jakie mogą się pojawić po drodze np. pogoda, teren , itd.

Zapowiedzi kokpitowe zaczynające się od „This is captain speaking” może również odczytywać pięknym radiowym głosem automat. Działy marketingu i Customer Care mogą modyfikować  „elektroniczną książkę zapowiedzi” zgodnie z najlepszymi trendami w sztuce komunikacji. Nie ma też problemu, aby serwowane były one z ziemi np. przez dyspozytora³ . Podobnie pasażerowie VIP mogą być witani na pokładzie przez menadżerów d.s. marketingu z wykorzystaniem techniki wideokonferencji. Nowa wersja Siri zapewne odpowie na pytania: jaka jest pogoda na lotnisku docelowym, temperatura na zewnątrz samolotu, czy Jack Daniels jest tańszy na pokładzie czy lotnisku, gdzie jest toaleta oraz słynne pytanie ze Shreka czyli „daleko jeszcze?”.

Ale czy automat może zahangarować szybowce ? Podobno też są na to rozwiązania, ale wymagają one zastosowania najnowszej generacji sztucznej inteligencji 😊

Cargo na pierwszy ogień

Kiedy w 2018 roku FAA ogłosiło przeprowadzenie badań dotyczących możliwości wykonywania operacji cargo w specjalnie przystosowanych do tego celu samolotach załodze jednoosobowej reakcja związków zawodowych przypominała dokładnie reakcję sprzed 50 lat kiedy to zmniejszano załogę z 3 do 2 osób⁴. ALPA bardzo rzeczowo wykazała, że korzyści z takiego rozwiązania nie są kompensują możliwych zagrożeń⁵ . Oczywiście cały czas mowa jest tylko o operacjach cargo, ale każdy zdaje sobie sprawę co stanie się dalej jak projekt ten zakończy się sukcesem.

Przeprowadzono nawet badania czy pasażerowie zainteresowani byliby lataniem z jednym pilotem w kokpicie i moim zdaniem wyniki wskazują, że potencjalnych pasażerów byłoby więcej niż się spodziewałem⁶ . Kto lub co ma zastąpić drugiego pilota? Automatyzacja oraz komputerowe wspomaganie z ziemi co od razu implikuje jedno z największych zagrożeń czyli przejęcie samolotu w wyniku cyberataku. Z drugiej strony problem ten dotyczy też dronów wojskowych, elektrowni itd.

Sam pomysł wydawał się mało realny bez wsparcia biznesu czyli producentów samolotów, a w szczególności takich wielkich graczy jak Boeing czy Airbus.

Boeing jeszcze przed pandemią potwierdził swoje zainteresowanie tego typu projektami⁷ .  Mówi się, że model 797 będzie przystosowany do operacji w załodze jednoosobowej. Z kolei Airbus widzi przyszłość w tego typu operacjach⁸, a  model A350F jest dobrym kandydatem do ich wykonywania.

Obecnie EASA rozważa równolegle możliwość dopuszczenia dwóch modeli redukcji załóg⁹  zastrzegając, że będą one możliwe jeżeli będzie „można zapewnić równoważny lub wyższy poziom bezpieczeństwa w stosunku do dzisiejszych operacji z dwoma pilotami” Pierwszy  model nazwany został „rozszerzonymi operacjami z minimalną załogą”.

Na pokładzie  jest ciągle dwóch pilotów, ale tylko jeden jest  za sterami podczas fazy przelotu, podczas której drugi pilot  odpoczywa. W czasie startu i lądowania obaj piloci zajmują swoje miejsca kokpicie.

Kluczowym warunkiem dopuszczenia tego rozwiązania wydaje się być  wprowadzona w modelu Airbusa A350XWB funkcja automatycznego zniżania awaryjnego w przypadku nagłej dekompresji samolotu. W drugim modelu całość operacji wykonuje tylko jeden pilot. Pierwszy model może być stosowany wkrótce i do tego również w lotach pasażerskich. Wydaje się również, że Airbus i EASA są o krok dalej w pracach niż para Boeing i FAA co na pewno nie jest powodem do zmartwień pilotów z tej drugiej opcji.

Obecnie trwają też prace nad zaadoptowaniem niektórych starych typów samolotów np. ATR-42-300 do operacji cargo w załodze jednoosobowej¹⁰ .

Kontrowersje

Czy oszczędności   kosztów związanych z drugim pilotem  (płaca, szkolenia , hotele itd.) są warte  wydatków na rozwój technologii czy przystosowywania samolotów?

Dodatkowe obciążenie pracą, możliwość ingerencji w przebieg lotu przez osoby niepowołane, przesadna wiara w automatyzację zwłaszcza w sytuacjach awaryjnych (np. pilot incapacitation), brak możliwości komunikacji niewerbalnej to tylko niektóre z zarzutów. Należy również pamiętać, że piloci często pomagają załodze kabinowej np. w przypadku pijanych czy niesfornych pasażerów.  Ktoś powie, że jeszcze niedawno temu po katastrofie Germanwings 9525 linie lotnicze wprowadziły obowiązek przebywania w kokpicie dwóch osób, a tu znowu wracamy do jednej osoby.  Okaże się zapewne niedługo, że ta druga osoba może siedzieć w biurze albo, że pies jest jednak konieczny:)

Wszystkie te ryzyka są przedmiotem dogłębnych analiz. Może się też okazać, że sumaryczny poziom bezpieczeństwa podniesie się jednak (mimo nowych elementów ryzyka), gdyż część zagrożeń szczególnie wynikających z czynnika ludzkiego w załodze wieloosobowej zostanie poważnie zredukowana.

Producenci zaczynają już oferować rozwiązania, a przed regulatorami stoją duże wyzwania związane z ich oceną. Myślę, że  redukcja składu załogi zostanie jednak zaakceptowana przez regulatorów i rynek, a pytanie jest  tylko kiedy się to stanie.

Wpływ na rynek pracy pilotów

Trochę pospekuluję …:)  Załóżmy najpierw, że produkowane obecnie samoloty nie są przystosowane  do operacji w załodze jednoosobowej, a konwersja na ten tryb pracy nie będzie opłacalna. Przyjmijmy, że cykl życia samolotów komercyjnych wynosi ponad  20 lat, tak więc piloci pracujący w liniach nie powinni mieć raczej szczególnych powodów do zmartwień. Wiele prognoz wskazuje, że liczba przewożonych pasażerów w tym okresie podwoi się (wzrost o 3.9 % rocznie). Tak więc gdyby nawet za 20 lat wszystkie operacje wykonywane były tylko w załodze jednoosobowej (co jest nierealne), to nie skutkowałoby to zmniejszeniem zapotrzebowania na pilotów.

Załóżmy, że samoloty przystosowane do operacji jednoosobowych w cargo zostaną zaprojektowane, scertyfikowane oraz, że znajdą się na nie klienci za powiedzmy 5 lat, zanim ich udział w rynku cargo będzie stanowić istotną wartość minie kolejnych 10 lat. Biorąc pod uwagę niewielki udział samolotów cargo w całym rynku liniowców (około 7 %) to zapotrzebowanie na pilotów  zmniejszy się (sam efekt zmiany składu załogi) o około 3 % za około 15 lat. Należy wziąć również pod uwagę, że w operacjach cargo stosowane są w znacznej części starsze samoloty np.  często samoloty pasażerskie po 15-18 latach użytkowania konwertowane są na taką właśnie wersję. Znacznie gorszym zagrożeniem dla rynku pracy pilotów mogą być więc zawirowania polityczne, gospodarcze czy chociażby pandemie.

Realnie szybsze może być zastosowanie modelu „rozszerzonymi operacjami z minimalną załogą” w którym tylko jeden pilot jest w kokpicie w czasie fazy przelotu o którym wspominałem wcześniej i jest on adresowany głównie do lotów typu long haul. Operacje długodystansowe, to w Europie tylko około 6% operacji (za to emitują ponad 50 % CO2), a w tej liczbie część lotów wykonuje się nie tylko w 3 ale i dwuosobowej załodze.

Spadek zapotrzebowania na pilotów za około 10 lat (przy wprost nieprawdopodobnym założeniu stałej liczby samolotów w obiegu), jeżeli model ten uzyska aprobatę regulatorów i linii  może oscylować więc pomiędzy 1 a 2 %. Ponownie jest to wartość mniejsza w stosunku do perspektyw rozwoju rynku lotniczego.

Myślę, że za około 15-20 lat operacje w załodze jednoosobowej przyjmą się w lotach pasażerskich, a w cargo rozpoczną się już wtedy projekty lotów bezzałogowych. Za około 30-40 lat loty bezzałogowe mogą uzyskać powszechną akceptację. Młodzi adepci lotnictwa mogą już to odczuć na własnej skórze pod  koniec swojej lotniczej kariery.

Często spotykam się ze stwierdzeniem, że pasażerowie nie wsiądą do samolotu bez pilota. Myślę że dzisiaj na pewno nie, ale za 20-30 lat będziemy już w innym świecie. Do CPK w Baranowie przyjedziemy wtedy autonomicznym samochodem albo przylecimy małym bezzałogowym samolotem czy wielowirnikowcem, a być może nawet metrem czy koleją dużych prędkości bez maszynisty . Postrzeganie samolotu bez pilota zapewne więc też się wtedy zmieni. Warto zapamiętać powiedzenie ministra Wilczka „Pieniądze szczęścia nie dają, ale gotówka tak”. Czy pamiętacie opinie sprzed paru lat, że większość pasażerów odgrażała się, że nigdy nie wsiądzie do B737 MAX, a dzisiaj bez obaw siada na pokłady tych samolotów? Czynnik ekonomiczny jest również w omawianym przypadku nie do przecenienia.

Sama wizja lotów w załodze jednoosobowej jest dla mnie nieco ponura. Czy chcielibyście siedzieć sami po środku (!) takiego kokpitu? (LINK).  Ja nie. W załodze jednoosobowej w kokpicie jest tylko „kapitan”. Faworyzować to będzie w czasach konwersji na załogę jednoosobową osoby posiadające  już doświadczenie lotnicze. Myślę więc, że piloci którzy rozpoczynają obecnie swoją lotniczą karierę zakończą ją już w operacjach w załodze jednoosobowej co raczej nie napawa optymizmem, chyba że na jednym z ekranów dostępny będzie formalnie dopuszczony Netflix.  Podobnie zajęcia z CRM zostaną wyeliminowane lub znacznie zredukowane, SOP uproszczone,  zmieniane co jakiś czas call-outy  stracą na znaczeniu. Zatrudnieni w liniach piloci nie będą musieli wykazywać się posiadaniem certyfikatu ze szkolenia MCC itd. itp.

Rynek lotniczy zapewne przez lata będzie się rozwijał i to niezależnie od preferowanego modelu składu załogi kokpitowej, a więc warto wiązać z lotnictwem swoją przyszłość. Można przecież rozpocząć obecnie karierę lotniczą jako pilot, a zakończyć ją jako operator nadzorujący loty z ziemi.

Być może dzisiaj (Dzień Matki AD 2022)  urodził się ostatni pilot komercyjnego samolotu załogowego?

Janusz Boczoń

Przypisy:

1)  The Boeing 737 Technical Guide
2)  Np. Airbus AP/FD TCAS
3)  Ciekawe kiedy w wymaganiach do pracy dyspozytora pojawi się wymóg dobrej dykcji.
4)  Patrz: https://www.aircargonews.net/technology/us-pilots-hit-out-at-faa-study-into-single-pilot-cargo-aircraft/
5)  https://www.alpa.org/-/media/alpa/files/pdfs/news-events/white-papers/white-paper-single-pilot-operations.pdf?la=en
6)  Patrz: https://pure.coventry.ac.uk/ws/portalfiles/portal/26026940/Binder2.pdf
7)  Patrz:  https://interestingengineering.com/future-boeing-jets-may-have-only-one-
8)  Patrz: https://simpleflying.com/airbus-single-pilot-flight-crews/
9)  https://www.politico.eu/article/flying-solo-technology-takes-aim-at-co-pilots/
10)  Patrz: https://www.avweb.com/aviation-news/sikorsky-fedex-working-on-single-pilot-cargo-plane/

Oświadczenie portalu dlapilota.pl
Artykuł jest wyłącznie opinią autora. Publikacja treści odbyła się nieodpłatnie i portal nie posiada żadnej wiedzy o ewentualnym źródle finansowania opublikowanej treści.