Die Augen der Piloten am Horizont: Reicht ein Paar aus?

Frühe Verkehrsflugzeuge hatten in der Regel fünf Besatzungsmitglieder an Bord. Heute sind es nur noch zwei: ein Kapitän und ein Erster Offizier. Fortschritte in der Technologie und Flugautomatisierung haben die Rolle der Piloten verändert, was zu Untersuchungen über die Möglichkeit einer weiteren Reduzierung der Besatzungsstärke auf nur einen Piloten pro Flug geführt hat. Befürworter dieser Idee argumentieren, dass der Betrieb mit nur einem Piloten mit der richtigen technischen und rechtlichen Unterstützung machbar ist. Skeptiker äußern jedoch Bedenken hinsichtlich der Sicherheit und Zuverlässigkeit einer verstärkten Automatisierung.

Forscher der Universitäten von Hongkong und Singapur unter der Leitung des Hauptautors Qinbiao Li haben gemeinsam die Unterschiede in der Leistung des Flugkapitäns in Szenarien mit zwei Piloten und mit einem Piloten untersucht. Ihre Forschung konzentriert sich darauf, wie sich die Gehirnaktivität und das visuelle Verhalten eines Kapitäns verändern, wenn er alleine fliegt, insbesondere in Notfällen.

An der Studie nahmen zwanzig Piloten teil, die jeweils in einem Flugsimulator vom Flughafen Hongkong zum Flughafen Guangzhou Baiyun flogen und dabei Notfälle wie Triebwerksausfälle, Strömungsabrisse, Fahrwerksstörungen und Triebwerksbrände bewältigen mussten, und zwar sowohl mit als auch ohne die Unterstützung eines ersten Offiziers. Die Wissenschaftler maßen die Gehirnaktivität der Piloten mittels Elektroenzephalogramm (EEG) und verfolgten ihre Augenbewegungen mit der
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Zu den Ergebnissen der Studie gehören:

• Die zerebrale kortikale Aktivität, insbesondere β- und θ-Wellen, war in Szenarien mit nur einem Piloten signifikant stärker, vor allem in Notfällen. Höhere Werte der β- und θ-Wellen werden mit erhöhten mentalen Anforderungen in Verbindung gebracht.

• Single-Piloten konzentrierten sich weniger auf die primäre Anzeige und verbrachten mehr Zeit damit, die sekundären Anzeigen, Podeste und Overhead-Panels während Notfällen zu überprüfen.

• Allein fliegende Piloten blickten mehr auf die Cockpit-Instrumente als Piloten, die mit einem Co-Piloten fliegen.

• In Szenarien wie einem Triebwerksstillstand konzentrierten sich die geistigen Anstrengungen von Einzelpiloten intensiv auf die Behebung des Problems. Die Autoren weisen darauf hin, dass die Aufrechterhaltung eines solchen geistig anspruchsvollen Zustands mit der Zeit zu geistiger Ermüdung führen kann.

• Allein fliegende Piloten berichteten, dass sie eine höhere Arbeitsbelastung und geringere Sicherheit erlebten und sich weniger sicher im Umgang mit Notfällen fühlten.

Diese Forschungsarbeit ist ein erster Schritt, um die Durchführbarkeit des Flugbetriebs mit nur einem Piloten aus einer menschenzentrierten Perspektive zu beurteilen. Die Erkenntnisse der Studie könnten zur Entwicklung intelligenter Flugsysteme beitragen, die den physiologischen Zustand eines Piloten - wie kognitive Überlastung, Verlust des Situationsbewusstseins oder Müdigkeit - erkennen und die notwendige Unterstützung bieten, um einen sichereren Luftverkehr zu gewährleisten.

Zitierte Veröffentlichung

Li, Q., Chen, C.-H., Ng, K. K. H., Yuan, X., und Yiu, C. Y. (2024). Single-pilot operations in commercial flight: Effects on neural activity and visual behaviour under abnormalities and emergencies . Chinese Journal of Aeronautics .