Máy Bay Này Tự Lực Đi. Chúng Tôi Đã Trải Nghiệm Một Chuyến Bay

Điều kiện không lý tưởng cho quá trình hạ cánh của chúng tôi. Một cơn gió mạnh đang thổi qua những đồi thấp về phía đông của San Francisco, và ở góc đúng—ngang chạy qua đường băng mà chúng tôi sắp hạ cánh. Nhưng khi chúng tôi điều chỉnh vào cận cảnh cuối cùng, bóng hai cánh của chúng tôi vụt qua những ngôi nhà ngoại ô phía dưới, người lái máy bay kỳ cựu ngồi bên cạnh tôi đưa ra một gợi ý nhẹ nhàng. “Tôi thích làm điều đó, giữ tay lên. Như một tàu lượn,” anh ta nói.

Anh ta rút tay khỏi tay lái của chiếc máy bay của chúng tôi, một chiếc Cessna Caravan 27 tuổi từng chở các quan chức của Liên Hợp Quốc ở miền nam Châu Phi. Không có gì đặc biệt, với những điểm mà cảm giác giống xe đua hơn là máy bay phản lực. Buồng lái đầy với các công tắc thủ công và các kim chỉ số analog; dây đàn hồi kết nối bàn đạp trực tiếp với bánh lái ở đuôi. Nhưng gần đây, chiếc máy bay này đã trải qua một số sửa đổi. Khi chúng tôi hạ xuống dưới 500 feet, những cơn gió mạnh 15 nút đập vào bên cạnh và bàn tay của người lái vẫn đang đậu, bánh lái và bàn đạp bắt đầu rung lên, bù đắp cho gió với độ chính xác phi nhân tính. Quá trình hạ cánh vẫn diễn ra mạch lạc—thậm chí là thanh bình, khi chúng tôi chạm đất.

“Nó sẽ rất nhàm chán, gần như buồn chán,” Maxime Gariel, giám đốc công nghệ của Xwing, đã bảo tôi ngay trước chuyến bay có thể hoàn toàn tự động của chúng tôi. “Đó là điều chúng tôi đang hướng đến.” Điều đó dường như không có nhiều ý nghĩa khi được Gariel, một kỹ sư hàng không mà sự quan tâm vào máy bay bắt đầu từ việc nhảy ra khỏi chúng để giải trí. Nhưng “gần như buồn chán” là một đánh giá phù hợp. Sau tất cả, điều cuối cùng mà ai cũng muốn từ du lịch không có phi công là sự hứng thú.

Tự động hóa không phải là điều mới trong hành trình hàng không. Trong các máy bay dân dụ, vai trò của phi công trong việc điều khiển máy bay chủ yếu kết thúc ngay sau cất cánh. Sau đó, chế độ tự động lái máy bay tiếp quản, như đã làm từ nhiều thập kỷ trước. Trái với tưởng tượng phổ biến, nhiều máy bay hiện đại được thiết kế để ghi lại ít sự kiểm soát của phi công trong trường hợp khẩn cấp. Hệ thống bay tự động, nói chung, xử lý điều kiện bay thay đổi dễ dàng hơn và an toàn hơn so với con người.

Nhưng những tính năng đó chưa phải là một bước tiến lớn từ việc không cần phi công, Marc Piette, CEO của Xwing, nói với tôi. Đầu tiên, có những khía cạnh của chuyến bay mà vẫn chưa được tự động hóa: di chuyển trên đường cảng và thực hiện cất cánh, ví dụ. Ngoài ra, tính năng “hạ cánh tự động” phổ biến trên các máy bay lớn thường đòi hỏi các hệ thống dựa trên mặt đất hướng dẫn máy bay về nhà an toàn; máy bay không thể tự thực hiện được. Ngay cả chế độ tự động lái máy bay, theo nghĩa truyền thống, vẫn có một đầu gối chính: phi công. Thách thức không phải là làm thế nào để thay thế vai trò của họ trong chuyến bay, mà là làm thế nào để thay thế vai trò của họ như một người truyền thông. Nhiệm vụ chính của phi công là nhận hướng dẫn từ điều khiển giao thông hàng không—để tránh một cơn bão đang hình thành hoặc tìm một gió thuận lợi hoặc né tránh chiếc 747 đang lao vào—và điều chỉnh hệ thống tự động tương ứng. Điều này là bình thường và cực kỳ quan trọng để không gian không lưu công cộng vẫn an toàn cho tất cả.

Vai trò đó không thể hoàn toàn tự động hóa được. Theo tầm nhìn của Xwing, phi công sẽ được thay thế bởi người điều khiển dựa trên mặt đất, giống như những người điều khiển máy bay không người lái quân sự, người sẽ giám sát chuyến bay và điều chỉnh hệ thống tự động lái theo hướng của điều khiển giao thông hàng không. Mục tiêu là tự động hóa càng nhiều càng tốt—điều khiển trên đường cảng và cất cánh, hạ cánh, và tránh va chạm giữa chúng—nhưng vẫn giữ một con người trong quy trình. Thay vì giám sát một chuyến bay mỗi ngày, phi công có thể quản lý nhiều chuyến bay liên tiếp trong thời gian ngắn—hoặc, chẳng biết, có thể thậm chí là làm nhiều máy bay cùng một lúc. Ý tưởng cơ bản: nhiều máy bay, ít phi công.

Tất cả nghe có vẻ khá hợp lý, thậm chí là rõ ràng, cho đến khi bạn phải lập kế hoạch cho điều gì đó sai lầm. Thách thức lớn nhất khi loại bỏ phi công khỏi buồng lái, Piette nói với tôi, là một vấn đề về khẩn cấp: Nếu người điều khiển mất liên lạc, liệu máy bay có thể tự lái mình đến nơi an toàn không?

Chiếc Cessna là một con đường không bình thường để giải quyết thách thức đó. Nhiều sự chú ý trong chuyến bay tự động đều tập trung vào máy bay không người lái nhỏ: các máy quadcopter và tương tự không có buồng lái hoặc dây đàn hồi được thiết kế cho cơ thể người. Nhưng Piette cho rằng chiếc Cessna khiêm tốn, với đơn giản cơ khí và lịch sử an toàn dài, là một cách thông minh để bắt đầu tự động hóa các máy bay lớn, truyền thống hơn. Chiếc Cessna của Xwing có một số tiện ích thêm, nhưng không có sự đổi mới lớn. Có cảm biến lidar gắn trên cánh để đọc các vạch trên nhựa đường và hướng dẫn nó từ nhà ga đến đường băng, và camera hình ảnh và radar để phát hiện các máy bay đồng hành; máy móc ở phần bụng thao tác các bảng điều khiển chuyến bay ở phía trên.

Ban đầu, Piette có một tầm nhìn mạnh mẽ hơn về chuyến bay tự động: các máy bay tự động đưa du khách cuối tuần từ San Francisco đến rừng thông đỏ tinh khôi, một chuyến đi sáu giờ về phía bắc bằng ô tô. Nhưng anh ta nhận ra có những triển vọng ngay lập tức hơn trong lĩnh vực hàng hóa. Chiếc Caravan là một ngựa lao của “mạng cấp dưỡng hàng hóa”—các hãng vận tải khu vực chuyển hàng cho FedEx và UPS trong những chặng ngắn từ các sân bay lớn đến các thành phố nhỏ. Họ cũng đối mặt với một vấn đề cụ thể mà Piette tin rằng tự động hóa sẽ giải quyết: Các đường cấp, với máy bay nhỏ và tuyến đường kỳ lạ, thường gặp vấn đề về nhân sự. “Không ai muốn lái chúng. Bạn chỉ đưa vào giờ và cố gắng chuyển lên các máy bay phản lực lớn,” Piette nói.

Vì vậy, Piette đang bận rộn biến Xwing, thông qua một chi nhánh được cấp phép, thành một hãng hàng không hàng hóa. Kế hoạch trong những tháng sắp tới là mua thêm một số chiếc Cessna cũ và trang bị chúng với các máy chủ và cảm biến. Sau đó, giống như bất kỳ mạng cấp dưỡng hàng hóa nào khác, họ sẽ chuyển hàng—chỉ có phi công trên máy bay sẽ có rất ít việc để làm, với các hệ thống tự động hướng dẫn đường đi. Trong khi đó, họ sẽ tiếp tục cải thiện phần mềm của mình và sử dụng những chuyến bay đó để thu thập dữ liệu và chứng minh rằng hệ thống tự động của họ hoạt động với hàng ngàn giờ bay, không chỉ là vài chục giờ mà họ đã có cho đến nay. Đến một lúc nào đó, Piette hy vọng, Cơ quan Hàng không Liên bang sẽ để anh ấy bỏ lại phi công.

Điều đó vẫn là hy vọng rất lớn ở thời điểm này. FAA đã làm việc nhiều năm với các công ty hàng không vũ trụ và nhà nghiên cứu học thuật để giải quyết các thách thức kỹ thuật và quy định của chuyến bay không người lái. Nhưng việc lái máy bay tự động xa tầm nhìn của người điều khiển, ngoại trừ một số giấy phép và thí nghiệm có hạn, vẫn là một điều khó khăn. “Tôi đối nghịch với sự sẵn lòng của FAA chấp nhận rủi ro dưới tên của sự đổi mới. Họ đang nói, ‘chúng tôi muốn tích hợp hệ thống không người lái,’ nhưng họ đã nói vậy ít nhất là 10 năm,” nói Steve Calandrillo, một giáo sư luật tại Đại học Washington nghiên cứu quy định về drone.

“Thách thức là không có lịch sử về sự an toàn của những hệ thống này,” Cathy Cahill, giám đốc Trung tâm tích hợp Hệ thống Máy bay không người lái của Đại học Alaska nói. “Các quy tắc và quy định của FAA đã được viết bằng máu. Và họ không muốn viết thêm bằng máu. Vì vậy họ đang rất thận trọng.”

Quan tâm đầu tiên của FAA là sự an toàn của chính hệ thống bay— liệu một hệ thống tự động có thể đơn giản rơi xuống từ trên cao xuống không. Nhưng vấn đề lớn hơn, Cahill giải thích, là điều được gọi là “quyền điều khiển và kiểm soát”—mối quan hệ giữa một phi công ở trên mặt đất và con robot ở trên bầu trời. Các hệ thống tự động đi xa tầm nhìn của người điều khiển phụ thuộc vào một liên kết dữ liệu giữa máy bay và điều khiển ở mặt đất. Điều này cho phép điều khiển thay đổi đường bay theo yêu cầu của điều khiển giao thông hàng không và giữ mắt trên môi trường xung quanh máy bay bằng cách sử dụng camera trên bảng điều khiển. FAA muốn biết cách những người điều khiển từ xa dự định thiết lập kết nối đó để máy bay không bị bay mù quáng. Một câu trả lời là sự dự phòng. Ở vùng Bắc Cực, nơi đội của Cahill gửi drone để kiểm tra đường ống dẫn và chụp ảnh chú bé hải cẩu băng, máy bay được kết nối với mặt đất qua ba kênh khác nhau, bao gồm một vệ tinh Iridium và hai liên kết radio.

Nhưng nếu tất cả những liên kết đó bị cắt đứt? Đội của Cahill đã hợp tác với FAA để xác nhận những hệ thống gọi là phát hiện và tránh được xác định rõ nguy cơ trong không khí. Những hệ thống này đa dạng từ âm thanh đến radar, camera hình ảnh và hồng ngoại. Nhiệm vụ này đơn giản hơn, ví dụ, việc đưa các ô tô tự động lên đường, với những người đi bộ phiền toái và lái xe con người vi phạm luật lệ. Nhưng hậu quả của một sai lầm là nghiêm trọng hơn. Cô nói rằng công nghệ gần như đã sẵn sàng nhưng chưa được chứng minh cho việc sử dụng quy mô lớn. Xwing, với công ty hàng không Bell và nguồn tài trợ từ NASA, đã phát triển hệ thống riêng của mình mà họ dự định sẽ thử nghiệm vào mùa thu này.

Tuy nhiên, vẫn có tiến triển từng bước, Cahill nói, với sự chấp thuận từng trường hợp một cho phép người điều khiển thực hiện các chuyến bay ngoài tầm nhìn của họ vào một thời điểm và địa điểm cụ thể. Năm ngoái, FAA đã cho phép cả UPS và Wing, một chi nhánh của Alphabet, công ty mẹ của Google, để sử dụng cho các máy bay không người lái nhỏ—chủ yếu để vận chuyển máu và vật tư y tế. “Trước đây, khi bạn đề xuất một trong những hoạt động này, câu trả lời là ‘Không chắc chắn.’ Và sau đó là ‘không.’ Và sau đó là ‘có thể.’ Và bây giờ nó đã đến ‘có,’” cô nói. Chưa rõ FAA sẽ nghĩ gì về các máy bay lớn hơn, như chiếc Cessna, cô nói, nhưng cô ghi chú rằng họ có thể thoải mái hơn với “ngựa lao” quen thuộc trên bầu trời. Cô tự thấy thích ý tưởng về việc Cessna tự động giao hàng trong vùng nông thôn Alaska, nơi cô sống; hãng hàng không hàng hóa lớn giao hàng tại đây đã phá sản năm ngoái, và các chuyến bay do phi công điều khiển cả về mặt chi phí và nguy hiểm. “Đối với chúng tôi, đó là nhu cầu ngay lập tức,” cô thêm.

Tuy nhiên, tầm nhìn của Piette về bầu trời rộn ràng với drone có lẽ sẽ phải chờ đợi. “Tôi nghĩ rằng bước tiến tiếp theo mà mọi người muốn sẽ mất thêm thời gian,” Cahill nói. “Tôi nghĩ sẽ là trong vòng năm đến 10 năm tới.” Đó là vì sẽ cần cơ sở hạ tầng thực sự. Hãy nghĩ đến các mạng lưới toàn diện của các liên kết dữ liệu dự phòng vào không gian hàng không quốc gia và được bảo vệ khỏi hacker. Sẽ có nghiên cứu về cách phi công nên được đào tạo và họ có thể xử lý bao nhiêu máy bay. Và rất có thể, cuộc tranh luận công cộng lớn hơn về nơi và cách mà những hệ thống đó có thể được sử dụng.

Trong khi đó, con người vẫn còn trên tàu. Khi chúng tôi lướt qua San Joaquin-Sacramento Delta một cách thanh nhã, Gariel ngồi phía sau máy bay trước hai màn hình, đóng vai trò “phi công” trên mặt đất. Hệ thống phát hiện nhận ra một số máy bay nhỏ trong tầm nhìn của chúng tôi, cảnh báo nơi chúng tôi không nên đi, để tránh gây cản trở cho các máy bay khác. Nhưng đó là một ngày yên bình, và không có mối đe dọa cấp bách nào. Trên thực tế, không có nhiều việc cho Gariel phải làm. Anh ấy thừa nhận rằng những chuyến bay này đôi khi trở nên chán chường một chút. Nhưng anh ấy hy vọng có nhiều chuyến bay chán chường hơn nữa, những chuyến bay sẽ chứng minh rằng anh ấy không cần thiết ở đây. Trong lúc chờ đợi, anh ấy suy nghĩ, có lẽ anh ấy có thể bắt đầu nhảy dù trở lại nhựa đường.

• Sự săn đuổi mãnh liệt với kẻ đặt bom MAGA
• Cách đội quân số của Bloomberg vẫn đang chiến đấu cho Đảng Dân chủ
• Mẹo để học từ xa thành công cho con cái của bạn
• Đúng vậy, lượng khí thải đã giảm. Nhưng điều đó không giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu
• Người yêu ẩm thực và người nông dân công nghiệp đã hình thành một liên minh đáng sợ
• 🎙️ Nghe Get MYTOUR, podcast mới của chúng tôi về cách tương lai được hiện thực hóa. Nghe các tập mới nhất và đăng ký nhận 📩 bản tin để theo dõi tất cả các chương trình của chúng tôi
• ✨ Tối ưu hóa cuộc sống tại nhà với những lựa chọn tốt nhất của đội ngũ Gear chúng tôi, từ robot hút bụi đến nệm giá rẻ đến loa thông minh