Рейс авиакомпании Air India из Ахмедабада в Лондон в этом году закончился катастрофой спустя всего 30 секунд после взлёта. Предварительные отчёты показывают, что переключатели управления подачей топлива на самолёте были необъяснимым образом выключены вскоре после взлёта, подача топлива в двигатели прекратилась, что привело к полной потере мощности. Записи из кабины свидетельствуют о том, что два пилота в замешательстве спрашивали друг друга, кто принял роковое решение. В условиях хаоса самолёт рухнул и потерпел крушение, в результате чего все, кроме одного человека на борту, погибли. Это была самая смертоносная авиакатастрофа за последнее десятилетие.
Пара авиационных инженеров из Института технологий и наук Бирла в Индии считает, что разработала проект, который может помочь предотвратить подобные катастрофы. Речь идёт о системе безопасности с использованием массивных внешних подушек безопасности, управляемых искусственным интеллектом. Эта система называется Project REBIRTH. Многоуровневая система безопасности предполагает дооснащение самолётов набором датчиков, которые постоянно отслеживают условия полёта. Если система определяет, что столкновение на высоте менее 3000 футов неизбежно, гигантские подушки безопасности будут развёрнуты, образуя защитный кокон, предназначенный для поглощения энергии удара и уменьшения повреждений. Во время столкновения также будут активированы инфракрасный маяк и мигающие огни, чтобы облегчить спасателям поиск смягчённого крушения.
Система выживания в авиакатастрофах на базе искусственного интеллекта
Инженеры называют свою разработку, номинированную на премию Джеймса Дайсона 2025 года, первой в мире «системой выживания в авиакатастрофах на базе искусственного интеллекта». Хотя проект всё ещё находится на ранних этапах тестирования, по их словам, компьютерное моделирование показывает, что система может снизить силы столкновения более чем на 60 процентов. Теоретически более мягкая посадка в сочетании с более быстрыми решениями о реагировании в чрезвычайных ситуациях, управляемыми искусственным интеллектом, может означать разницу между выживанием пассажиров и их гибелью в авиакатастрофе.
Авиационный эксперт, беседуя с Popular Science, отметил, что концепция перспективная, но предупредил, что остаётся много вопросов, на которые ещё предстоит ответить, особенно в отношении дополнительного веса подушек безопасности.
«Это звучит как интересная идея, НО авиакатастрофы, для предотвращения которых предназначена эта система подушек безопасности, будут означать, что все будущие самолёты будут иметь дополнительный вес и другие компромиссы, чтобы смягчить одну катастрофу за 20 лет», — сказал Джефф Эдвардс, отставной бомбардировщик ВМС США и основатель консалтинговой фирмы по авиационной безопасности AVSafe.
Проект REBIRTH как ответ на горе
Эшель Васим и Дхарсан Шринивасан, создатели REBIRTH, говорят, что концепция стала прямым ответом на авиакатастрофу с Air India, которая потрясла их и их семьи.
«Моя мама не могла спать, — пишет Васим. — Она всё время думала о страхе, который, должно быть, испытывали пассажиры и пилоты, зная, что выхода нет. Эта беспомощность преследовала нас».
Пара начала изучать научные исследования по мерам авиационной безопасности и обнаружила заметный пробел. Большинство систем безопасности полётов предназначены для предотвращения аварий, при этом сравнительно мало внимания уделяется повышению выживаемости в случае неизбежной аварии.
«REBIRTH — это больше, чем инженерия, — это ответ на горе, — пишут инженеры. — Обещание, что выживание можно спланировать, и что даже после неудачи может быть второй шанс».
Использование искусственного интеллекта, гигантских подушек безопасности и реверсивных двигателей для повышения безопасности при авариях
Система REBIRTH начинает работать задолго до того, как надуваются подушки безопасности в форме попкорна. Датчики, распределённые по всему самолёту, отслеживают высоту, скорость, состояние двигателей, направление и реакцию пилота. Эти датчики передают данные в бортовую систему искусственного интеллекта, которая анализирует информацию, чтобы определить, кажется ли столкновение неизбежным. Если система принимает такое решение на высоте 3000 футов или ниже, она запускает развёртывание подушки безопасности.
Инженеры отмечают, что у пилотов есть короткое время, чтобы отменить решение о развёртывании, принятое искусственным интеллектом, хотя неясно, как долго длится это окно.
Если отмены не происходит, массивные подушки безопасности разворачиваются из носовой, брюшной и хвостовой частей самолёта. Всё это должно произойти менее чем за две секунды.
«Умные подушки безопасности» состоят из слоёв кевлара, ТПУ, зилона и СТФ — материалов, специально отобранных из-за их энергопоглощающих свойств. Эти тканевые слои усилены внутренней подкладкой из различных «неньютоновских жидкостей» (жидкостей, не имеющих постоянной вязкости), которые помогают дополнительно поглощать удар.
Если двигатели всё ещё работают, они автоматически задействуют реверс тяги, чтобы замедлить самолёт. По словам инженеров, только реверс тяги может снизить скорость самолёта перед столкновением на 8–20 процентов.
После того как самолёт с надутыми подушками безопасности столкнётся, система автоматически подаст инфракрасный сигнал, координаты GPS и включит освещение, чтобы помочь службам экстренного реагирования быстро его обнаружить.
Пока Васим и Шринивасан видели многообещающие результаты компьютерного моделирования своей системы. Они также создали прототип в масштабе 1:12 и начали обращаться к политикам, производителям самолётов и правительственным учреждениям, чтобы начать более масштабные испытания в реальных условиях. Теоретически систему можно будет дооснастить различными типами самолётов, как новыми, так и старыми.
Могут ли массивные подушки безопасности сделать авиакатастрофы более безопасными? У авиационных экспертов есть сомнения
Эдвардс, авиационный эксперт из AVSafe, сказал, что необходимы дополнительные данные о тестировании, прежде чем можно будет определить жизнеспособность системы подушек безопасности. По его словам, фактическая эффективность системы может частично зависеть от её общего веса. Хотя подушки безопасности и двигатели предназначены для снижения силы удара, это преимущество может быть сведено на нет, если система будет настолько тяжёлой, что добавит значительный вес и сопротивление.
«Один лишь вес будет вызывать серьёзные опасения», — сказал Эдвардс.
Также остаётся некоторая неопределённость в отношении общей эффективности предложенной системы мониторинга на базе искусственного интеллекта. Хотя искусственный интеллект может определить близость самолёта к земле и принять решение о развёртывании мер безопасности, Эдвардс сказал, что существует множество других переменных, которые необходимо учитывать в реальном времени при аварийной посадке за пределами аэропорта.
Парашюты, «волшебная кожа» и люк-ловушка: причудливый мир идей по обеспечению безопасности самолётов
Проект REBIRTH следует за длинным рядом амбициозных предложений по обеспечению безопасности полётов, многие из которых так и не увидели свет. Некоторые небольшие двухмоторные самолёты уже способны использовать большие парашюты, предназначенные для безопасного снижения самолёта в случае отказа двигателя.
В 2011 году исследователи, финансируемые NASA, изучали разработку так называемой самовосстанавливающейся «волшебной кожи» для самолётов, которая могла бы защитить самолёт снаружи от молний, экстремальных температур и электромагнитных помех. Процесс включал покрытие самолётов проводящей плёнкой и энергопоглощающей пеной. Они также изучали способы восстановления покрытия в случае его прокола или разрыва.
Другие предлагаемые меры безопасности были заметно менее высокотехнологичными. После терактов 11 сентября Airbus подал патент на люк, установленный у входа в кабину, который, по-видимому, предназначен для того, чтобы выбросить потенциального злоумышленника из самолёта в воздухе. В том же патенте предлагалось использовать в салоне транквилизаторы в качестве меры борьбы с терроризмом. Насколько нам известно, ни одна из этих концепций так и не была реализована в коммерческих самолётах.
Если REBIRTH выиграет премию Дайсона, когда она будет объявлена 5 ноября, она присоединится к ряду нестандартных предложений. Среди прошлых победителей премии были команда, создавшая внедорожник для перевозки раненых солдат в Украине, биомедицинскую перчатку, используемую для проверки на глаукому, и «электронное покрытие» из отработанного стекла, используемое для снижения поглощения тепла зданиями. Победители премии получают 40 000 долларов призовых.