الصندوق الأسود لطائرة مصر للطيران يتشقق تدريجيا، والحادث مرتبط بشكل مباشر ببرنامج الطيران الآلي بالكامل

بقلم سوبر نيرو

وصف السيناريو:يعد نظام الطيار الآلي ميزة قياسية لتكنولوجيا الطيران. ويمكن أن تساعد الطيارين بشكل فعال في إكمال الرحلات الطويلة والعمليات الروتينية أثناء الطيران، ولكن لا تزال هناك العديد من المشاكل التي تحتاج إلى حل.

الكلمات المفتاحية:أتمتة الطيار الآلي في الطيران المدني

ظهرت أنظمة التحكم الآلي في الطيران للطائرات في وقت مبكر من عشرينيات القرن العشرين ونضجت في ثلاثينيات القرن العشرين. قام المهندسون بربط مصاعد الطائرة والجنيحات والدفات بأجهزة قياس الارتفاع ومقاييس الارتفاع، مما يسمح للطائرة بالطيران وفقًا للاتجاه والارتفاع المحددين.

لا تزال القيادة الآلية (الطيار الآلي) للطائرات والسفن وحتى الصواريخ والمركبات الفضائية بسيطة نسبيًا في الوقت الحاضر، مما يساعد السائقين على إكمال المهام البسيطة والمتكررة نسبيًا. يختلف هذا النظام عن القيادة الذاتية للسيارات، فهو يتطلب وظائف أكثر تعقيدًا مثل تقييم سطح الطريق وتخطيط المسار في الوقت الفعلي.

ولم يتغير هذا البناء بشكل أساسي حتى يومنا هذا. يتيح نظام الطيار الآلي للطائرة للطائرة الطيران وفقًا لمسار وسرعة محددين. بعبارة أخرى، يحل الطيار الآلي للطائرة محل"ينظر الطيار إلى مؤشر الجهاز ويقوم بتصحيحه وفقًا لإجراءات ثابتة عندما ينحرف المؤشر عن القيمة المحددة."عملية.

يقلل نظام الطيار الآلي للطائرات العبء الواقع على الطيارين بشكل كبير. يتيح هذا للطيارين التركيز على عمليات أخرى، مثل مراقبة حالة الطائرة، وظروف الطقس، وما إلى ذلك. وعندما تكون هناك حاجة إلى قيادة معقدة ودقيقة، مثل الإقلاع والهبوط، والسير على الأرض، وتحذيرات الاصطدام، سيتدخل الطيار في الوقت المناسب.

كل شيء بدأ مع شركة بوينج

في أكتوبر 2018، تحطمت طائرة ركاب تابعة لشركة ليون إير الإندونيسية عن طريق الخطأ في البحر. وبعد فترة وجيزة، في 10 مارس/آذار من هذا العام، تحطمت طائرة ركاب تابعة للخطوط الجوية الإثيوبية. شهدت طائرات الركاب من طراز بوينج 737 ماكس 8 (سلسلة 737 ماكس) حادثتي تحطم جوي كبيرتين خلال خمسة أشهر، مما أسفر عن مقتل 346 شخصًا. 

إذا نظرنا إلى الوراء، فخلال السنوات الثلاث الماضية، كانت هناك عدة حوادث تحطم طائرات خطيرة بالإضافة إلى هاتين الحادثتين.

في مايو 2018، تحطمت طائرة تابعة لشركة الخطوط الجوية الكوبية، ولم ينجُ من بين 113 شخصًا كانوا على متنها سوى شخص واحد؛ في يونيو/حزيران 2017، تحطمت طائرة عسكرية كانت متجهة من مييك بميانمار إلى يانغون، مما أسفر عن مقتل جميع الأشخاص البالغ عددهم 122 شخصًا. في نوفمبر/تشرين الثاني 2016، تحطمت طائرة تابعة لشركة لاميا تقل لاعبين من نادي شابيكوينسي لكرة القدم، مما أدى إلى بقاء اثنين فقط من أصل 73 شخصًا على قيد الحياة على متنها.

على الرغم من أن حوادث الطيران تسبب خسائر فادحة، إلا أن البيانات تشير إلى أن الطائرات أكثر أمانًا، لكن كل حادث يكون صادمًا للغاية.وبحسب إحصاءات وزارة النقل الأمريكية، فإنه من عام 2007 إلى عام 2016، كان متوسط عدد الوفيات 11 حالة وفاة فقط لكل تريليون ميل من السفر الجوي التجاري، مقارنة بـ 7864 حالة وفاة لكل تريليون ميل على الطرق السريعة. 

ومع ذلك، فقد وقعت حادثتان مأساويتان على نفس طراز طائرة بوينج خلال بضعة أشهر فقط، مما أثبت أيضًا أن هناك بالفعل مشاكل في هذه الطائرة. وأعلنت شركة بوينج أيضًا عن إيقاف تشغيل هذه الطائرة عالميًا بعد فترة وجيزة. 

في 17 مارس/آذار، نشرت صحيفة سياتل تايمز، وهي صحيفة محلية في سياتل حيث يقع مصنع بوينج، مقالاً بعنوان "تحليل معيب، إشراف فاشل: كيف قامت بوينج وإدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية بإصدار شهادة لنظام التحكم في الطيران المشتبه به في طائرة 737 ماكس".كشفت المقابلات التي أجريت مع عدد من مهندسي إدارة الطيران الفيدرالية الحاليين والسابقين عن بعض العمليات غير المناسبة عندما اجتازت طائرة 737 ماكس تقييم سلامة الطيران. 

وبحسب التقرير فإن الخطأ الرئيسي كان في نهاية المطاف بسبب الإهمال من الجانبين، وكان أحد الأسباب المهمة هو النظام غير الكامل. 

قد يكون برنامج الطيار الآلي الجديد لشركة بوينج به خلل قاتل

ورغم أن المعلومات الواردة من الصندوق الأسود للطائرة لا تزال قيد التحليل لهذا الحادث، فإن العديد من التفاصيل منذ حادث تحطم الطائرة في إندونيسيا العام الماضي أشارت إلى نفس الخلل في طائرة بوينج، وبناء على التفاصيل التي تم نشرها فإن الحادثين متشابهان إلى حد كبير. 

تعتبر طائرة بوينج 737، التي تم إطلاقها في عام 1968، طراز الطائرة الأكثر نضجًا والطائرة الأكثر مبيعًا في العالم، حيث تم بيع أكثر من 10 آلاف طائرة منذ إنشائها. وتعتبر سلسلة طائرات بوينج 737 ماكس أيضًا أحدث سلسلة رائدة لها. 

من أجل الحفاظ على القدرة التنافسية، يستخدم Max 8 محركًا جديدًا.تم تقديم نظام MCAS أيضًا لهذا الغرض. اسمه الكامل هو نظام تعزيز خصائص المناورة، والذي يستخدم للمساعدة في استقرار الطائرة. إن الدافع التجاري وراء MCAS واضح، فهو عبارة عن رقعة برمجية تحاول إصلاح خلل مادي في الطائرة. 

يمكن أن يكون MCAS برنامجًا يعمل في الخلفية. وبمجرد أن يميل مقدمة الطائرة إلى الأعلى، يقوم النظام تلقائيًا بتنشيط الذيل لسحب مقدمة الطائرة إلى مسار طيران آمن، ولن يلاحظ الطيار حتى تدخل البرنامج. 

مخطط سير عمل MCAS

إن استخدام البرمجيات لمعالجة عدم استقرار الطائرات ليس بالأمر الجديد. وقد تم تصميم العديد من الطائرات المقاتلة الأكثر تقدمًا أيضًا لتكون أقل استقرارًا لضمان قدرة أكبر على المناورة. ويتم تدريب الطيارين المقاتلين أيضًا على توقع خصائص الطيران المحددة لطائراتهم. لكن الجزء غير اللطيف هو أن العديد من طياري ماكس 8 لم يتم إعلامهم بوجود نظام MCAS. وقال بعضهم: 

يبلغ طول الدليل التمهيدي 1400 صفحة، وصفحة واحدة فقط تذكر شيئًا يسمى MCAS... لكن الدليل لا يشرح ما هو... 

ربما اعتقدت شركة بوينج أن الطيارين لا يحتاجون إلى الاهتمام بمعلومات النظام.لأن الغرض من نظام MCAS هو جعل طائرة 737 Max 8 تقدم نفس "تجربة التشغيل" مثل الطراز السابق، 737 NG.وكانت هذه أيضًا إحدى نقاط البيع لشركة بوينج في ذلك الوقت: "شراء طائرة جديدة لا يتطلب تدريبًا إضافيًا". 

قانون تجريد الضعف

لماذا يتحول نظام كهذا الذي يضمن الأمن إلى "قاتل"؟ 

هناك قانون في تطوير البرمجيات يسمى "قانون التجريدات المتسربة"، والذي ينص على أن "كل التجريدات غير التافهة، إلى حد ما، متسربة."

قد يكون نظام MCAS مجرد تجريد متسرب، أي أنه يحاول إنشاء ما يعادل افتراضيًا طائرة 737 NG التقليدية بدون محرك Leap لتصحيح الخلل الذي قد تواجهه الطائرة. لكن تجريد الآلات الافتراضية شيء، ومحاولة تجريد الواقع المادي شيء آخر تماما. في النهاية، في كلتا الحالتين، شيء ما ينكسر. 

إذن، كيف يتصرف نظام MCAS عندما يفشل الشيء الذي يسعى إلى تجريده؟ وهذا ما ذكره الطيار: 

في طرازي NG وMAX، عند فقدان السيطرة، يُمكن إيقاف الطائرة مؤقتًا بسحب عمود التحكم في الاتجاه المعاكس. أما عند تفعيل نظام MCAS، فلا يُمكن إيقافها إلا بقطع الطاقة. 

غرفة التحكم في طائرة 737 ماكس 8

قد تكون استجابة الطيار لثغرة في التجريد مختلفة جدًا عن الموقف الفعلي الذي يحاول تجريدها. في حالة وجود مستشعر معيب، يمكن إيقاف تشغيله واستخدام فهمك للموقف والطائرة لاتخاذ القرار الصحيح.

ولكن عندما يكون فهم طبيعة الطائرة افتراضيا وليس حقيقيا، فلن تتمكن من العودة إلى الواقع. إن الواقع خارج نطاق فهم الطيار وهو سبب اتخاذ القرارات الخاطئة. أحد الأشياء المختلف جدًا بين العالم الحقيقي والعالم الافتراضي هو أنه غالبًا لا توجد وظيفة التراجع! 

تحدث هذه الثغرة عندما تُظهر الطائرة نفسها نواياها: 

"لا يعمل نظام EFS بشكل مستقل أبدًا، ولكن في ظروف معينة، مثل ما حدث على متن الرحلة 610، يمكن لنظام MCAS أن يتم تنشيطه بشكل مستقل." 

وهذا: "يتم تنشيط نظام تعزيز خصائص المناورة (MCAS) دون تدخل الطيار ويتم تشغيله فقط في الطيران اليدوي مع رفع اللوحات إلى الأعلى." 

إذا تم إيقاف تشغيل MCAS، سيجد الطيارون أنفسهم يقودون طائرة مختلفة تمامًا.

لقد شملت سيطرة MCAS بالفعل نطاق القيادة الآلية. ويمكن حتى أن يتم تصنيفه على أنه المستوى الخامس من قبل الفنيين.

هل القيادة الذاتية هي الدافع النهائي؟ 

وبما أن الصندوق الأسود للطائرة المنكوبة لا يزال قيد التحقيق، فلا يمكن الجزم بأن الحادث كان خطأ نظام التحكم في المناورة الجوية (MCAS) بالكامل. فما هي العلاقة بين MCAS والطيران الآلي؟ 

لدى جمعية الهندسة الآلية (SAE) معيار دولي يحدد ستة مستويات من أتمتة القيادة (SAE J3016). يتم استخدام هذا الإطار لتصنيف مستويات الأتمتة في المجالات الأخرى غير السيارات. التصنيف التفصيلي هو كما يلي: 

المستوى 0 (عملية يدوية) 

لا يوجد أي أتمتة على الإطلاق. 

المستوى الأول (عملية المشاركة) 

يتفهم المستخدمون عملية بدء وإكمال أداء كل مهمة آلية. يمكن للمستخدمين التراجع عن المهام إذا لم يتم تنفيذها بشكل صحيح. ومع ذلك، فإن المستخدم مسؤول عن ترتيب المهام بشكل صحيح. 

المستوى 2 (المشاركة في عمليات متعددة) 

يصبح المستخدمون على علم ببدء وإكمال مجموعات المهام. ومع ذلك، لا يكون المستخدم مسؤولاً عن الترتيب الصحيح للمهام.

المستوى 3 (عملية غير مراقبة) 

لا يتم إخطار المستخدمين إلا في ظروف استثنائية ويُطلب منهم إكمال العمل في ظل تلك الظروف.

المستوى الرابع (العمليات الذكية) 

المستخدم هو المسؤول عن تحديد الهدف النهائي للأتمتة، ومع ذلك، يتم التعامل مع جميع جوانب تنفيذ العملية والتعامل مع الظروف الاستثنائية أثناء الرحلة بواسطة الأتمتة.

المستوى 5 (عملية آلية بالكامل) 

وهذه هي الحالة النهائية والمستقبلية حيث لم تعد هناك حاجة إلى التدخل البشري في العملية. وبطبيعة الحال، قد لا يكون هذا هو المستوى النهائي، لأنه لا يفترض أن العملية قادرة على تحسين نفسها لتحسينها. 

المستوى 6 (عملية التحسين الذاتي) 

إنه آلي بالكامل، ولا يتطلب أي تدخل بشري، وقادر على تحسين نفسه بمرور الوقت.

عادةً، عندما يحدث خطأ، يتم فصل الطيار الآلي ويعيد التحكم إلى الطيار. هذا هو مستوى الأتمتة 3 (العملية غير المراقبة)، حيث يكون المدى الذي تصل إليه الأتمتة في التشغيل واضحًا. في المستوى 3، يصبح الطيار على دراية بالوضع غير الطبيعي ويتولى التحكم اليدوي بالطائرة. 

في المستوى الرابع (العمليات الذكية)، يصبح الطيارون قادرين على التعرف على المواقف غير الطبيعية ويكونون قادرين على تحديد الوقت المناسب للأتمتة. على سبيل المثال، تستطيع السيارات ذاتية القيادة اليوم ركن نفسها في صف والقيادة بشكل مستقل في ظروف الطقس الجيدة على الطرق السريعة. يتعين على السائق أن يقرر ما إذا كان يريد الانخراط في الأتمتة في هذه الوظائف.

كما أن نظام الطيار الآلي للطائرات هو أيضًا نظام أتمتة من المستوى الرابع، وهو قادر على التعامل مع بيئات منخفضة التعقيد. 

يعتبر نظام تعزيز خصائص المناورة (MCAS) في طائرة بوينج 737 ماكس 8 مشابهًا لنظام الأتمتة من المستوى 5. وهذا يعني أنها عملية آلية بالكامل ولديها القدرة على تحديد السيناريو الذي سيتم تشغيلها فيه.

كما هو الحال مع الإلكترونيات التي تتحكم في أداء المحرك، فإن العمليات الآلية بالكامل لا تسبب عادةً أي مشاكل.ولكن عندما يتعلق الأمر بالقيادة (أو توجيه طائرة)، فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو من هو المسيطر. 

يتطلب التشغيل الآلي من المستوى الخامس ذكاءً قادرًا على التعرف على أجهزة الاستشعار المعيبة ولديه الذكاء اللازم للتنقل بين المشاكل باستخدام معلومات جزئية وغير ملحوظة. ومع ذلك، فإن الوضع الحالي للتطور التكنولوجي غير قادر على تحقيق هذا النوع من الذكاء الاصطناعي. 

هل تقع المسؤولية على عاتق التكنولوجيا أم على من صممها؟

إن تطوير الأتمتة ليس هو السبب الرئيسي لهذه الكوارث. السبب الرئيسي يكمن في ما إذا كان التطوير الآلي للنظام قادر على جعل التشغيل والتحكم البشري أكثر أمانًا وذكاءً. 

باختصار، ربما تواجه شركة بوينج وضعا حيث لم تواكب التكنولوجيا طموحاتها، وذلك لأن تعقيدات البرامج ليست كلها متشابهة.

إن الأمر لا يتعلق فقط باختبارات غير كافية كشفت عن أخطاء منطقية في البرمجيات، ولا يتعلق أيضًا باختبار ومعالجة أعطال أجهزة الاستشعار والأجهزة. وهذه محاولة لإنجاز مهمة طموحة أدت إلى حل خطير. 

بغض النظر عن ذلك، فإن تقديم تصحيحات البرامج كوسيلة لإضفاء طابع افتراضي على السلوك المادي يمكن أن يؤدي إلى عواقب غير مقصودة. سيظل هناك طيارون أثناء الرحلات الجوية، على أمل أن يتمكنوا من حل المواقف غير المتوقعة التي لا تستطيع الأتمتة التعامل معها.لكن نظام MCAS يشبه الوهم، إذ يعيق قدرة الطيارين على التمييز بين الحقيقي والمحاكي. 

طائرة بوينج 737 ماكس، التي يطلق عليها اسم "روح رينتون"، تقلع لأول مرة من مطار رينتون البلدي في 29 يناير 2016

ومن المتوقع أن يتخذ المنظمون نهجًا مختلفًا تجاه أنظمة مثل MCAS واختبارها بشكل مختلف عن الأنظمة الآلية الأخرى في المراجعات المستقبلية.

ويجب اعتبار مثل هذه الأنظمة التحكمية من المستوى الخامس من الأتمتة، ويجب أن تخضع لمعايير مراجعة أكثر تفصيلاً. وبهذه الطريقة فقط سيكون هناك قدر أقل من سفك الدماء والدموع.

في عام 1803، اخترع المهندس البريطاني تريفيثيك القاطرة البخارية، التي يمكنها السير على القضبان وحمل حمولة أكبر بكثير من العربة التي تجرها الخيول.

ومع ذلك، عانت هذه القاطرة البخارية من عدد لا يحصى من المشاكل البسيطة، وكثيراً ما كانت تعاني من أعطال بسيطة. كان لا بد من توقفها لإجراء الإصلاحات بعد قطع مسافة معينة، لذلك لم يقبلها معظم الناس. وقد تحدث حوادث انقلاب أيضًا، مما يؤدي إلى إصابات خطيرة.

وشعر أصحاب العربات بأن وضعهم أصبح موضع تحدي، فشكلوا تحالفًا لمقاومة الترويج للقطارات لأسباب مختلفة.

لكن بعد مرور مئات السنين، اختفت العربات التي تجرها الخيول من مسرح التاريخ منذ زمن طويل، وأصبحت القطارات واحدة من أهم وسائل النقل لمسافات طويلة.

إن الصبر والحذر مع التطور التكنولوجي هو خيارنا الوحيد.

انقر لقراءة المقال الأصلي