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如果你看过《钢铁侠》，应对钢铁侠智能头盔上的“透明显示器”印象深刻，这块浮空式屏幕能显示各种参数和机甲状态全部信息，一应俱全。于是，主人公负责耍帅，“透明显示器”负责帮他搞定其他数据。没错，这就是平视显示器（Head-Up Display），简称HUD。 电影中炫酷的“高精尖”技术已不只是梦想，而是现实。在美国西雅图波音B787的装配车间，HUD已是标准配置；在法国图卢兹空客的组装工厂，它是空客A350出厂设置的基本选项。同样，在上海首飞的C919，HUD也是这架大飞机的“慧眼”。 事实证明，让飞行员实现目视飞行的HUD已经成为高效、舒适飞行必不可少的配置，在未来将和自动驾驶、飞行指引一样普及。民航局副局长李健将其称为“驾驶舱的一场革命”。“HUD将为飞行员带来更好的情景意识、更直观精细的操作提示和更高的全天候运行能力。中国民航全面推进HUD，将有力地促进飞行安全，提升航班正常性和服务品质。” HUD的前世今生 2010年10月，时任民航华东地区管理局副局长的唐伟斌在青岛机场负责组织山东航空使用HUD实施中国民航首次验证试飞。回忆起这些，如今任民航局航空安全办公室主任的他感慨万千，“当时，我们是摸着石头过河。那时，全国只有山航一家航空公司的30多架飞机装有HUD。而到去年底，中国民航共有486架运输飞机装备了HUD，占比16.5%；共有50个机场具备了HUD特殊I类标准，9个机场具备了HUD特殊II类标准。” 一台小小的“透明显示器”何以能掀起一场革命？事实上，HUD听起来像个新名词，但其历史一点儿也不短。作为战争的产物，第一架使用HUD的飞机是美国海军A-5舰载机。飞行员在高速飞行中需要极快的反应速度和高度集中的注意力，但战机仪表复杂，信息量远远高于汽车，为避免飞行员频繁通过仪表查看飞行数据而分散注意力，HUD应运而生。简言之，这个“高精尖”技术就是利用了光学反射原理，将重要的信息投射在座舱前端的一片玻璃或座舱罩上，投射的影像调整在焦距无限远的距离，且高度基本与视线保持水平，这样飞行员只需目视前方，便可看到飞行的重要参数。驾驶带HUD的波音B787已飞行3年之久的海航机长张雪峰认为，HUD不仅仅改变了视线角度，更改变了飞行员的视线聚焦，为飞行员带来了更好的情景意识。 国际民航公约附件6《航空器的运行》描述了HUD的价值：一是驾驶员能够在不断观察外界的同时，更为及时地了解相关飞行参数和状态信息，从而增强情景意识；二是在全天候运行中减少起飞、进近和着陆的飞行技术差错；三是获准使用更低的机场运行最低标准。 当前，中国民航运输总量仍以年均10%以上的速度增长，在高速发展中确保安全与效益，少不了航行新技术的保驾护航。2012年8月，基于大量实践，民航局发布《平视显示器应用发展路线图》。路线图显示，当前HUD应用发展已进入第二阶段，目标是力争在2020年装机量达到运输飞机总数的50%。
从有争议到被认同 新事物的出现和发展总会遇到困难和质疑，对HUD来说，围绕其价值的争论一直存在。系统自动化的安全性能和人的能动性到底谁更重要？HUD的使用是否会弱化飞行员的操作？在这些问题上，民航局飞行标准司副司长杨洪海的感受十分深刻。“新技术的推广是一项长期、艰难的工程，肯定有人不理解、不认同、不接受，但不管怎么样，用了再发言！” 实际上，即便在最初使用HUD的美国航空公司，飞行员在刚使用HUD的时候也有抵触和抱怨情绪，而在熟练掌握操作后，HUD便得到了广泛的赞誉。中国民航引进第一架装备HUD的飞机至今已有12年，这12年也是民航局不断探索HUD实际应用的12年。 “通过飞行数据模拟，我们发现使用HUD可以避免此前韩亚航空公司飞机在旧金山机场目视进近失速坠毁。”在今年2月召开的HUD应用调研及经验交流会上，民航局飞标司展示了一组HUD应用的动画演示。数据显示，使用HUD进近，在150英尺以上，飞行安全品质差别不大，而在150英尺以下，使用传统仪表从仪表转为外界目视的过程并不是瞬间完成的，需要2-3秒的时间，这个时间对决断飞机落地与复飞至关重要。而使用HUD设备,飞行员通过正前方显示器就可以看到所有仪表数据，不需要多次进行低头看仪表的动作，瞬间完成从仪表到外界目视参考的转换。2010年-2013年山航曾进行了48个月的飞行品质对比，结果显示，使用HUD后出现三级事件（接地晚、重着陆、接地速度小、滑跑方向偏等）的比例下降了25.5%。 来自海航的副驾驶王宝峰尤其喜欢HUD：“虽然我带飞时间不长，但有了HUD我就有信心实现稳定起降”。他并非夸夸其谈，一般来说，副驾驶要实现稳定起降飞机需1500小时的带飞经验，但使用HUD起降对副驾驶要求会降低很多。2014年10月15日，飞标司召集8名未曾使用HUD的B737NG飞行员代表（其中有5名机长，3名副驾驶），在青岛山航模拟机训练中心做简单培训后，进行了8小时的低能见度、大侧风、单发着陆等科目的HUD性能对比测试，得出的结论是：使用HUD，副驾驶对飞机（模拟机）的操作可达到成熟机长（1万小时经历）的水平。 “实践是检验真理的唯一标准。当年PBN技术的应用推广也曾面临类似的质疑，我们用了8年多的时间去检验技术的正确性。对HUD应用推广，我们也做好打持久战的准备，慢慢积累经验，客观冷静、实事求是、有序推进。”杨洪海信心十足。
“抗雾霾”保正点 在青岛空管站，带班主任大辉听完预报的天气预警后熟练地安排着第二天的值班工作。这里是我国第一家启用HUD特殊Ⅰ类运行和Ⅱ类起降的空管保障单位。而在2015年前，若遇到恶劣天气，大辉的工作状态截然相反，他用“混乱”形容自己当时的无奈。“一到冬天遇到雾霾等恶劣天气，早上离港航班都不能正常出发，通常要等到10时左右才能陆续开始正常离港。各公司的航班一整天运行全部处于混乱状态，多数航班一直要延误到深夜才能执行完毕。” 据了解，民航飞机降落标准依次分为Ⅰ类、特殊批准Ⅰ类、Ⅱ类、特殊批准Ⅱ类等。在青岛机场，没有装HUD的飞机必须在RVR400米（跑道视程）时才能起飞，而装了HUD的只要RVR200米。RVR200 米是个什么概念呢？杨洪海表示，在RVR200米的情况下，高速公路会封路，车辆的行驶速度不会超过20码，而拥有HUD运行资质航空公司的飞机则可以从青岛机场顺利起飞。“这就相当于飞行员眼前的‘放大镜’，千万别小看了这200米，这200米对航班正点和旅客出行的影响可不是一点点。” 2005年，山航作为第一个吃螃蟹的航空公司引入HUD，以解决冬春季节济南、青岛基地机场常常因为低能见度而导致航班大量延误。如今山航的正点率日益提高，2016年，山航的航班正点率为80.09%，同比上升6.95个百分点，列主要航空公司第二位。 执行济南-乌鲁木齐航班的山航机长余镇威对HUD有着切身的感受。2015年11月4日，一场突如其来的大雾笼罩了乌鲁木齐机场，十多趟航班只能选择备降或返航，而山航依靠HUD完成低能见度程序后，正常落地，“优先”起降。“用HUD放行和落地，不仅有效减少了航班返航和备降架次，提高了航班正常率，为公司节约了运行费用，也为旅客顺利出行提供了便利，创造了显著的经济和社会效益。” 从怀疑到了解，从接受到赞美，从被动到主动，HUD用事实证明自己，用实力诠释新技术的力量。如今，尝到HUD甜头的不仅是山航，东航、海航等航空公司也在大力推进HUD的应用。东航后续引进的A320NEO、A350、B737MAX、B787飞机全都配备HUD设备。5月，民航局发布了《使用平视显示器（HUD）运行的评估与批准程序》咨询通告。与此同时，首都机场HUD 低能见度起飞项目也已启动，这意味着今后在RVR150米甚至RVR90米的情况下，拥有HUD运行资质航空公司的飞机将可以从首都机场顺利起飞。 “通过强化管理促进安全水平提升的做法已经进入平稳阶段，但依靠新技术应用提高安全水平仍有较大的潜力可挖。在未来，HUD等航行技术的应用对提升飞行品质和飞行安全水平将发挥重要作用。”正如李健所说，向新技术要安全、要效率、要效益，势必将成为中国民航提升运行安全品质、实现跨越式发展的重要举措，助推中国民航实现又好又快发展。 相关链接：
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