Buồng lái máy bay hiện đại: màn hình, lái tự động và hai phi công

Buồng lái máy bay hiện đại là "buồng lái kính": thay vì hàng trăm đồng hồ kim, phi công nhìn vào vài màn hình lớn hiển thị tư thế bay, đường bay, động cơ và cảnh báo. Hai phi công ngồi cạnh nhau, điều khiển qua cần lái, bảng chọn chế độ lái tự động và máy tính quản lý bay. Phần lớn thời gian, việc của họ là lập kế hoạch, giám sát và ra quyết định, còn máy làm phần giữ hướng và độ cao.

Từ ba người xuống còn hai

Những năm 1960–1970, buồng lái máy bay phản lực đường dài thường có ba người: cơ trưởng, cơ phó và kỹ sư bay ngồi trước một bảng đồng hồ riêng, theo dõi động cơ, nhiên liệu, điện, thuỷ lực. Một số chuyến xa còn có hoa tiêu dẫn đường.

Máy tính dần nhận phần việc của kỹ sư bay: tự cân nhiên liệu giữa các bồn, tự cảnh báo khi một hệ thống trục trặc, tự hiện danh mục xử lý. Đầu thập niên 1980, các dòng Boeing 757, 767 và Airbus A310 ra đời với buồng lái hai người, có màn hình điện tử. Từ đó, gần như mọi máy bay chở khách mới chỉ cần hai phi công.

Trên chuyến rất dài, hãng bố trí thêm phi công thứ ba hoặc thứ tư để thay ca, nghỉ trong một khoang ngủ riêng. Nhưng về nguyên tắc, buồng lái luôn được thiết kế cho hai người — và cũng luôn cần đủ hai người, mỗi người kiểm tra người kia.

Đọc các màn hình chính

Màn hình bay chính là thứ quan trọng nhất. Nó gom sáu đồng hồ cơ bản của buồng lái cũ — tốc độ, tư thế, độ cao, vòng rẽ, hướng, tốc độ lên xuống — vào một khung hình. Phi công được huấn luyện quét mắt theo một vòng lặp quen thuộc, nên nhìn thoáng là biết máy bay đang làm gì.

Màu sắc trên màn hình cũng có quy ước: xanh lá thường là chế độ đang hoạt động, xanh lam hay tím là giá trị đã chọn hoặc dự kiến, hổ phách là cảnh báo cần chú ý, đỏ là cảnh báo khẩn cấp.

Lái tự động không phải "máy tự bay"

Lái tự động (autopilot) là thứ được hiểu sai nhiều nhất. Nó không suy nghĩ, không tự chọn đường. Nó làm đúng những gì phi công cài:

• Bảng chọn chế độ (MCP trên Boeing, FCU trên Airbus) ở dưới kính chắn gió: vặn núm chọn tốc độ, hướng, độ cao, tốc độ leo. Ví dụ kiểm soát viên bảo "leo lên FL350", phi công vặn núm độ cao lên 35.000 bộ và chọn chế độ leo.
• Máy tính quản lý bay (FMS): chứa toàn bộ đường bay, các điểm dẫn đường, giới hạn tốc độ, độ cao tại từng điểm. Lái tự động có thể bám theo nó suốt chặng.
• Tự động điều tiết ga (autothrust, autothrottle): giữ tốc độ đã chọn bằng cách tăng giảm lực đẩy.

Lái tự động giảm tải công việc rất lớn, nhất là trên chặng dài. Nhưng mọi quyết định — đổi đường tránh mây dông, xin độ cao khác, chuyển hướng sân bay — vẫn do phi công đưa ra. Và khi có trục trặc, lái tự động thường ngắt ra, trả quyền lái về tay người. Phi công thường tự lái lúc cất cánh và hạ cánh.

Vô lăng hay cần lái bên hông

Đây là khác biệt dễ nhận ra nhất giữa buồng lái Boeing và Airbus:

• Boeing giữ vô lăng (yoke) đặt giữa hai chân phi công, kể cả trên 777 và 787 điều khiển bằng tín hiệu điện. Hai vô lăng nối nhau, phi công này đẩy thì vô lăng bên kia cũng chuyển động, ai cũng thấy người kia đang làm gì.
• Airbus từ A320 (bay năm 1987) dùng cần lái nhỏ bên hông (sidestick) — cơ trưởng ngồi trái cầm bằng tay trái, cơ phó ngồi phải cầm bằng tay phải. Hai cần không nối cơ khí với nhau; nếu cả hai cùng nhấn, tín hiệu được cộng lại và có cảnh báo bằng giọng nói. Nhờ vậy trước mặt phi công trống, có chỗ đặt bàn gập.

Cả hai triết lý đều an toàn. Tranh luận về việc cái nào tốt hơn đã kéo dài nhiều thập kỷ trong giới phi công. Điều chắc chắn là các hãng dùng cả hai, và phi công chuyển loại phải học lại kỹ.

Airbus còn thiết kế buồng lái các dòng A320, A330, A340, A350, A380 rất giống nhau. Phi công lái A330 chuyển sang A350 chỉ cần khoá học chuyển loại ngắn, một lợi thế lớn với hãng có đội bay hỗn hợp.

Những "người canh gác" vô hình

Ngoài các màn hình, buồng lái có nhiều hệ thống chỉ lên tiếng khi cần. Mỗi hệ đều có lịch sử gắn với những tai nạn mà ngành muốn không bao giờ lặp lại:

• TCAS (hệ thống tránh va chạm): trao đổi tín hiệu với máy bay khác gần đó. Khi có nguy cơ va chạm, nó ra lệnh bằng giọng nói cho một máy bay leo, máy bay kia hạ — hai hệ phối hợp để ra lệnh ngược nhau.
• EGPWS (cảnh báo gần mặt đất nâng cao): so vị trí máy bay với cơ sở dữ liệu địa hình toàn cầu. Nếu máy bay đang bay hướng về núi hay đất quá thấp, nó hét "TERRAIN, PULL UP". Hệ thống này đã giảm mạnh loại tai nạn máy bay còn điều khiển được mà vẫn đâm vào địa hình.
• Cảnh báo gió cắt: dò sự thay đổi gió đột ngột gần mặt đất.
• Hộp đen: hai thiết bị ghi dữ liệu bay và âm thanh buồng lái, đặt ở đuôi máy bay.

Làm việc như một đội: danh mục kiểm tra và CRM

Thứ an toàn nhất trong buồng lái không phải thiết bị, mà là cách hai người làm việc với nhau.

Danh mục kiểm tra

Mọi giai đoạn bay đều có danh mục: trước khi khởi động, trước khi lăn, trước cất cánh, trước hạ cánh. Một người đọc, người kia kiểm tra và trả lời. Danh mục kiểm tra ra đời từ năm 1935, sau khi chiếc máy bay thử nghiệm Boeing Model 299 rơi vì tổ lái quên mở khoá cánh lái. Thay vì kết luận máy bay quá phức tạp, người ta lập ra một tấm thẻ liệt kê các bước — thứ mà ngày nay cả ngành y tế cũng học theo.

Quản lý nguồn lực tổ lái (CRM)

Từ cuối thập niên 1970, sau nhiều tai nạn mà máy bay không hỏng nhưng tổ lái phối hợp kém — cơ phó thấy sai mà không dám nói, cơ trưởng mải một việc nhỏ quên việc lớn — ngành hàng không đưa vào đào tạo CRM. Nội dung cốt lõi: phân việc rõ ai lái ai giám sát, nói to điều mình thấy, dám lên tiếng bất kể cấp bậc, cùng xác nhận trước những thao tác quan trọng.

Trong buồng lái hiện đại, phi công cầm lái (pilot flying) tập trung điều khiển, phi công giám sát (pilot monitoring) lo liên lạc, danh mục và theo dõi người kia. Hai vai trò đổi nhau theo từng chặng, cơ phó cũng cầm lái cất, hạ cánh như cơ trưởng.

Góc nhìn hôm nay: muốn tìm hiểu buồng lái thì bắt đầu từ đâu

Không phải ai cũng được vào buồng lái máy bay thật. Nhưng có nhiều cách để làm quen:

1. Phần mềm mô phỏng bay trên máy tính như Microsoft Flight Simulator hay X-Plane có buồng lái A320, 737 khá chi tiết. Dùng chúng để học cách đọc màn hình, cài lái tự động và làm theo danh mục.
2. Sách hướng dẫn công khai: các tài liệu đào tạo phi công cơ bản của FAA như Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge được phát hành miễn phí trên trang của cơ quan này.
3. Trung tâm mô phỏng: một số nơi cho thuê giờ buồng lái mô phỏng có hướng dẫn viên. Ở Việt Nam, các trung tâm huấn luyện phi công của hãng bay sở hữu buồng lái mô phỏng toàn phần, dành cho đào tạo chuyên nghiệp.
4. Bảo tàng: buồng lái máy bay đời cũ đầy đồng hồ kim là cách tốt nhất để thấy ngành đã thay đổi thế nào.