аэро / Kopysov_Potapov_Conclusion_of_the_plane_from_difficult_spatial_situation_educational_and_methodical_grant_2017

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УЛЬЯНОВСКИЙ ИНСТИТУТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ ИМЕНИ ГЛАВНОГО МАРШАЛА АВИАЦИИ Б. П. БУГАЕВА»

ВЫВОД САМОЛЕТА ИЗ СЛОЖНОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано редакционно-издательским советом института

Ульяновск 2017

УДК 629.7.073

ББК О53-082.022я7

В 92

Рецензент: директор летной службы ООО «Волга-Днепр» И. Б. Аксенов

Вывод самолета из сложного пространственного положения : учеб.- метод. пособие / сост. В. Х. Копысов, А. А.Потапов. – Ульяновск : УИ ГА,

2017. – 36 с.

Рассмотрено влияние различных факторов на деятельность пилотов, приводящих к потере пространственного положения. Изложены основные принципы обучения пилотированию и охарактеризованы действия пилота в особых ситуациях в полете. Рассмотрены особенности подготовки летного состава на современных тренажерах и особенности восприятия в случае «прямой» и «обратной» индикации авиагоризонтов.

Предназначено для обучающихся по направлению подготовки «Эксплуатация воздушных судов и организация воздушного движения», специальность 01 – Организация летной работы и направлению подготовки «Аэронавигация», профиль 1 – «Летная эксплуатация гражданских воздушных судов», курсантам филиалов Ульяновского института, обучающихся по специальности 25.02.04 – Летная эксплуатация летательных аппаратов, а также пилотам, проходящим обучение по программам дополнительного профессионального образования в АУЦ.

УДК 629.7.073

ББК О53-082.022я7

ФГБОУ ВО «Ульяновский институт гражданской авиации имени Главного маршала авиации Б. П. Бугаева», 2017

2

3

ИСТОРИЯ ПРОБЛЕМЫ

Пространственная ориентировка (ПО) является психическим процессом, постоянно происходящим в любой деятельности и практически в любых условиях, направленных на формирование и поддержание образа пространственного положения, движения, состояния и динамики различных параметров, описывающих это положение и движение. ПО – это непрерывный процесс определения человеком своего положения в пространстве, изменения этого положения в пространстве и перемещения в нем.

Пространственная ориентировка при управлении ВС представляет собой совокупность различных умственных действий, включающих, как минимум: планирование полета, поиск информационных параметров, считывание показаний со средств индикации, сигнализации и органов управления, контроль за положением ВС в пространстве (правильность, соответствие заданным значениям), контроль нахождения пилотажно-навигационных параметров в заданных пределах, контроль работоспособности оборудования, формирование, поддержание и использование в процессах принятия управленческих решений представления о своем ВС и параметрах его движения в конкретной ситуации (образ полета, прогнозирование направления развития параметров полета, определение местоположения и движения ВС относительно заданного пути, аэродрома назначения, контроль верности решения навигационных задач и т. д.). Каждый из параметров имеет свои особенности

4

в виде величины их отклонений, скорости нарастания, взаимосвязи с «поведением» других параметров, взаимодействия и взаимоотношения различно направленных сил, векторов, траекторий.

Таким образом, пространственная ориентировка является системным образованием (конструкцией) со сложной и непостоянной структурой. Эффективность использования пространственной ориентировки зависит от целого ряда факторов полета и профессионально важных личностных качеств пилотов, при этом в различных составляющих этой системы возможны ошибки, при которых «мнимое, кажущееся, принимается за действительное», то есть возникают иллюзии, особенно зрительные.

Общеизвестно, что среди причин, обусловленных ошибками пилота, нарушения пространственной ориентировки составляют 5–12 % , а удельный вес потери пространственной ориентировки среди причин летных катастроф достигает 20 %. При этом уровень аварийности по этим причинам в течение десятилетий практически не уменьшается. 50-летний период полетов показал, что дезориентировка в пространстве была и остается одной из основных причин авиационных происшествий и катастроф. При этом пространственная ориентировка относится к числу тех проблем, которые окончательно не удалось решить в XX столетии и которая «плавно» переместилась в XXI век.

Американский летчик-исследователь, доктор технических наук Билл Эрколайн представил анализ аварийности ВС класса А в ВВС США за 1971–2000 годы. Коэффициенты аварийности, рассчитанные на 100 000 летных часов, за истекший 30-летний период по техническим эксплуатационным причинам снизились больше чем вдвое. При этом показатель потери пространственной ориентировки за указанный период практически не изменился [14].

Необходимо обратить внимание исследователей на то, что полный анализ летных происшествий по причине потери пространственной ориентировки пилотами на всех типах воздушных судов, режимах и этапах полета так и не был проведен, несмотря на столетнюю историю авиации. Это скрывает реальные масштабы проблемы дезориентировки в авиации и не стимулирует создания методов и средств обучения летного состава эффективным, экспериментально обоснованным способам пространственной ориентировки.

В гражданской авиации России в различные годы произошли катастрофы по причине потери пространственного положения при выполнении полетов на самолетах с «прямой» индикацией на авиагоризонтах и неспособности

5

пилотов вывести самолет из создавшегося положения: в аэропорту Иркутска

(2001), под Донецком (2006), в Перми (2008), Казани (2013).

13 декабря 2015 года произошла катастрофа А-36ТС на Ставрополье. Самолет принадлежал частному лицу. При подходе к горному хребту самолет вошел в облачность. Командир не принял решение о возврате на аэродром вылета или на запасной аэродром [20].

По показаниям очевидцев авиационного происшествия самолет вылетел из облачности с большим углом тангажа и столкнулся с землей. Все погибли. Такая же учесть постигла пилотов самолета Airbus над Атлантическим океаном на самолете, имеющем шесть степеней защиты от попадания в сложное пространственное положение [21].

Подобные печальные события позволяют сделать вывод, что пилоты в определенных условиях не понимают особенности выдачи информации, считывания ее с показаний авиагоризонтов, и у них не отработаны до автоматизма правильные действия по выводу самолета из сложного пространственного положения.

Анализ данных показывает, что по причине потери ориентации экипажа в пространстве, вследствие затрудненной видимости в подобных условиях только за два года по всем типам воздушных судов, принадлежащих странам, входящим в МАК, произошли 134 авиационных происшествия, из которых 48 были отнесены к катастрофам. При этом следует отметить, что доля АП, произошедших по данной причине, постоянно растет и достигла показателя не менее 25 % от общего их количества. Если взять тяжелые воздушные суда, то показатели становятся еще более удручающими. Так, из 22 авиационных катастроф за пятилетний период 9 произошло по причине потери ориентации в сложных метеоусловиях.

В 1985 году были разработаны Единые нормы летной годности гражданских транспортных самолетов стран-членов СЭВ (ЕНЛГС), которые были одобрены Постоянной комиссией Совета экономической взаимопомощи по сотрудничеству в области гражданской авиации и введены в качестве Норм летной годности гражданских самолетов. Согласно Техническим требованиям к оборудованию самолета: «индикация крена и тангажа в недистанционных авиагоризонтах должна осуществляться по виду “с самолета на землю” и обеспечивать экипажу представление о положении самолета относительно истинного горизонта в диапазоне ±360° по крену и ±75° по тангажу». Именно

6

этим требованием руководствуются Авиарегистр и Центр сертификации «Аэронавигация», принуждая разработчиков устанавливать на новые гражданские летательные аппараты авиагоризонты с неподвижным силуэтом и подвижной линией горизонта [17].

Поступление на эксплуатацию гражданских воздушных судов с команд- но-пилотажным комплексом с видом «прямая индикация» потребует значительных усилий для формирования эффективного СПО.

1. ФАКТОРНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПИЛОТА

Определение положения воздушного судна в пространстве представляет собой проблему ввиду специфичности деятельности пилота. Это связано с необходимостью коренной перестройки взаимодействия анализаторов, что должно приводить к эффективной адаптации к изменяющимся условиям полета.

Ориентировка в пространстве в процессе управления воздушным судном осуществляется:

по показаниям приборов пространственного положения воздушного

судна;

по восприятию органами чувств своего положения и направления движения воздушного судна относительно земной поверхности.

Полет за облаками, ночной полет и вообще полет вне видимости земных ориентиров требует воссоздания образа полета. Недостаточная профессиональная и психофизиологическая подготовка может привести к возникновению иллюзий (например, крена, пикирования), которых насчитывается более 150 разновидностей.

Особое внимание проблеме возникновения иллюзий следует уделять в период первоначального летного обучения.

Факторы, влияющие на организм пилота

Зрительный анализатор. Большое значение при определении пространственного положения самолета для пилота имеет зрительный анализатор. Однако глаза могут быть подвержены обману. В воздухе практически нет

7

критериев для оценки размеров и расстояния. Из-за возникающего оптического обмана невозможно определить высоту при выполнении полета над водной поверхностью, приняв ее за ориентир. Также невозможно определение точного расстояния до облаков, так как облака не бывают одинаковых размеров. Оптический обман усиливает дымка и туман в силу того, что при этом искажается величина предметов и расстояние до них.

Часто возникают иллюзии ложного горизонта при полете над наклонным плато или облаком – при этом нарушается горизонтальность полета. Может возникнуть иллюзия того, что солнце находится над головой (ложный перпендикуляр). Такое явление может наблюдаться при полете в тонкой, небольших размеров облачности, когда лучи солнца падают под углом, а также при некоторых видах полярных сияний.

В полете нужны определенные условия, чтобы появилось иллюзорное ощущение. Пилоту в этом плане может помочь знание того, при каких условиях возникает та или иная летная иллюзия, и что нужно сделать, чтобы противодействовать ей.

Шум и вибрация. Устойчивость к воздействиям шумов зависит от индивидуальных особенностей организма. При большой интенсивности и длительности воздействия шум вызывает утомление организма и особенно слухового анализатора, что значительно снижает качество профессиональной деятельности.

Вибрация воспринимается тактильными анализаторами кожи, слуховым и вестибулярным анализаторами. Вибрация вызывает резонансную вибрацию кожи, внутренних органов и отдельных тканей, что приводит к зуду, например, коленей. Вибрация вызывает и нарушение различных функций организма и приводит к развитию утомления. В первую очередь ухудшается деятельность анализаторных систем и ЦНС в целом. Длительные или высокоинтенсивные вибрации могут вызвать значительные функциональные расстройства, а порой и патологические состояния.

Работоспособность пилота. Гиподинамический и нервно-психический режим работы существенно влияет на продолжительности и надежность деятельности летного состава [5].

Сидячая рабочая поза вызывает перенапряжение отдельных групп мышц. Часто возникают застойные явления в системах и отдельных органах.

8

Согнутая поза тела ухудшает условия деятельности дыхательной и сер- дечно-сосудистой систем, вследствие чего нарушается распределение крови по отдельным органам.

Длительное перенапряжение отдельных групп мышц вызывает существенное утомление. Гиподинамический характер профессиональной деятельности летного состава является причиной возникновения отрицательных эмоциональных реакций и значительного снижения адаптации сердечнососудистой системы к физическим нагрузкам. На надежность профессиональной деятельности особое влияние оказывает эмоциональный стресс.

Стресс влияет определенным образом на все системы человеческого организма, изменяет работоспособность человека. При умеренном воздействии стресса на организм общая работоспособность повышается. Если же стресс нарастает, работоспособность, достигнув пика, начинает быстро снижаться, достигает нижней границы и наступает срыв.

Эмоциональный стресс условно разделяют на когнитивный и аффективный. Наиболее опасным является аффективный стресс. Если развитие когнитивного стресса происходит на протяжении какого-то заметного промежутка времени, то аффективный стресс возникает внезапно (в осложненных ситуациях), что приводит к внезапному срыву деятельности, полной потере контроля поведения. Находясь в состоянии эффектного стресса, человек может действовать вопреки здравому смыслу.

В критических ситуациях, т. е. ситуациях отказов авиационной техники, не предусмотренных регламентирующими документами и инструкциями, уже недостаточно ни летной подготовки, ни устойчивости организма пилота к экстремальным факторам полета.

Устойчивость к стрессу, сохранение деятельности в напряженной ситуации определяется, прежде всего, высоким уровнем профессионального мастерства, направленностью личности, мотивами поведения, готовностью к активным действиям. При расследовании катастрофы Боинга под Пермью в 2008 году выявлено, что у командира ВС неиспользованный отпуск составил 175, а у второго пилота – 270 рабочих дней!

К психическим расстройствам у лиц летного состава относятся и фобические состояния (патологическая боязнь полетов), которые обычно развиваются после авиационного происшествия, вызвавшего сильный стресс. Фобии провоцируют утрату летных навыков, снижение мотивации летной

9

деятельности, появление вредных привычек (курение, употребление алкоголя, наркотиков и т. п.)

При большом темпе работы пилот, имея вполне определенную скорость восприятия сигналов, пропускает часть информации безвозвратно. Объясняется это пропускной способностью ЦНС, которая, образно говоря, является одноканальной системой. Если на вход ЦНС поступило одновременно два сигнала, то один из них будет принят, реализован, а другой, в зависимости от важности, либо будет дожидаться своей очереди, либо вообще не будет восприниматься пилотом. Поэтому, практически, пилот видит все показания прибора, но воспринимает сознанием только определенные.

Одной из особенностей современного развития авиации является большой объем информации, поступающей пилоту. Эта информация поступает по следующим каналам: из кабины, окружающей среды, от самого пилота (внутренняя) и от руководителя полетов. Человек не может принять и обработать более 5 бит/с информационного потока.

На работоспособность пилотов в значительной степени влияют суточные биоритмы жизнедеятельности организма человека, в основе которых лежат фазы цикла «сон – бодрствование». От суточных биоритмов во многом зависит качество и надежность летной деятельности.

Факт увеличения частоты авиационных происшествий в утренние и вечерние часы объясняется влиянием суточных физиологических биоритмов: время с 6.00 до 9.00 – обычное время пробуждения пилотов и подготовки их к работе, а время с 18.00 до 21.00 – время окончания рабочего дня.

При выполнении трансмеридиальных полетов, связанных с пересечением многих часовых поясов, наблюдается нарушение временного биоритма физиологических функций, выработанного на постоянном месте жительства, и влияние временного биоритма нового местопребывания, в результате чего наступает внутренняя десинхронизация (нарушение биологических ритмов организма).

Ввиду большой продолжительности, трансмеридиальные полеты совершаются практически круглосуточно, что приводит к нарушению суточных биоритмов, в наибольшей мере влияющих на деятельность пилотов.

Суточный дeсинхроноз приводит к развитию общей усталости. разбитости, вялости, тяжести, сонливости и к целому ряду других проявлений, затрудняющих успешное выполнен пилотом своих функциональных

10