Пилотирование по непрерывным программам как многоконтурный эргатический процесс
В настоящем разделе весьма кратко излагаются сущность и способы формирования навыков точного и четкого выполнения непрерывных программ как в нормальном полете, так и в «не- штатных» ситуациях. Предполагается, что программа (из числа ука- занных в РЛЭ) выбрана пилотом правильно и задача заключает- ся только в ее отработке.
Три важные особенности программного пилотирования, которые необходимо отметить, заключаются в следующем:
многообразие эргатических функций, выполняемых пилотом практически одновременно;
использование нескольких взаимосвязанных контуров управ- ления;
необходимость одновременного контроля большого числа па- раметров и, как следствие, использование нескольких видов обратных связей.
Все эти особенности тесно взаимосвязаны.
В процессе программного полета пилот должен осуществлять все виды эргатических функций, упоминавшихся в разд. 2.3. При этом основными являются информационно-логические, оперативно- мыслительные и управляющие функции; необходимость выполнения коммуникационных задач образует важный фон пилотирования, так как увеличивает загрузку пилота.
Осуществление пилотом (имеется в виду командир ВС) трех основных функций очень образно описано Д. Дэвисом примени- тельно к этапу захода на посадку ([12], с. 207—208). «При заходе на посадку реактивного самолета подсознание пилота (считается, что управление траекторией полета выполняется в большой степени подсознательно, так как сознание пилота занято решением других задач) должно постоянно контролировать восемь основных пара- метров, оказывающих влияние на траекторию полета, и их изме- нение...». Д. Дэвис указывает следующие параметры, подлежащие непрерывному контролю: положение самолета в пространстве, откло- нение от радиолуча, высота, воздушная скорость, тяга, скорость снижения (вертикальная скорость), угол атаки, курс (рис. 2.21).
Далее Д. Дэвис пишет: «Мозг пилота производит вычисления, определяя величины и скорости изменения этих параметров, оце- нивает взаимное влияние параметров друг на друга и анализирует эффективность возможных корректирующих действий. Сигналы от
мозга поступают к рукам и ногам пилота, которыми пилот выпол- няет необходимые корректирующие действия. Эти действия тщатель- но контролируются, чтобы обеспечить надлежащее реагирование самолета и его возврат на потребную траекторию полета (под «по- требной» Д. Дэвис, по-видимому, понимает программную траекто- рию; прим. авт.). Необходимо отметить, что корректирующие дейст- вия пилота служат двум целям. Они предпринимаются не только для того, чтобы приостановить отклонение параметров полета от нормы, но и для того, чтобы восстановить утраченное ранее устойчивое состояние. Любое необдуманное корректирующее действие приведет к отклонению от нормы в обратную сторону. Например, в случае малой скорости полета слишком сильное увеличение тяги в тече- ние слишком большого промежутка времени быстро приведет к чрез- мерному повышению скорости»6.
Целесообразно сопоставить все сказанное Д. Дэвисом с введен- ными в разд. 2.3 настоящей книги эргатическими функциями летной деятельности. Легко видеть, что определение из информационного потока необходимой совокупности контрольных параметров, оценка отклонений от программы или от нормы относится к информа- ционно-логическим функциям пилота как оператора.
Прогнозирование тенденций изменения параметров, принятие решений о необходимости вмешательства в управление и опреде- ление дозированных порций отклонений органов управлений отно- сится к оперативно-мыслительной функциям. Отклонение управляю- щих органов при помощи соответствующих действий руками и нога- ми осуществляется в процессе выполнения управляющих функций.
При наличии твердого комплекса ЗНУ все эти функции должны выполняться пилотом автоматически, подсознательно. Значит, обуче- ние на тренажерах должно ставить конечной целью формирова- ние таких навыков и умений в процессе ограниченного числа «поле- тов».
Необходимо отметить, что перечень параметров, подлежащих контролю со стороны пилотов, нельзя считать окончательно сложив- шимся. Так, вместо тяги следовало бы назвать продольную пере- грузку, а вместо угла атаки — угол тангажа, поскольку тяга непо- средственно пока еще в полете не измеряется и не индицируется.
Существует ряд факторов, оказывающих возмущающее воздей- ствие на траекторию движения ЛА в программном полете. К ним относятся градиенты ветра, вертикальные порывы, отказы агрегатов и функциональных систем. Возмущением является также измене- ние высоты или скорости в процессе программного набора или сни- жения. Поэтому пилот должен тщательно контролировать всю сис- тему параметров не только при ручном или директорномпилоти- ровании, но и в процессе автоматического управления с помощью систем автоматического управления (САУ). В случае возникнове- ния в процессе автоматического пилотирования существенных отклонений от программы, пилот обязан немедленно перейти к руч- ному управлению. К чему приводит отступление от этих правил, показывает нижеследующий пример.
В феврале 1984 г. самолет DC-10-30 шведской авиакомпании потерпел тяжелую аварию в аэропорту Кеннеди (Нью-Йорк). Посадка выполнялась в автоматическом режиме с включен- ным автоматом тяги, который, как показало расследование, был неисправен еще в предыдущих полетах. Заключитель- ная стадия полета осуществлялась в сложных метеоусло- виях (горизонтальная видимость 1200 м, нижний край облач- ности 60 м). ВПП имела длину 2550 м.
Комиссия, расследовавшая происшествие, установила, что ко- мандир ВС и второй пилот не контролировали значения скорости и высоты при снижении самолета по глиссаде. В результате этого касание произошло в точке, удаленной на 1430 м от входной кромки ВПП, при скорости, пре- вышающей нормальную посадочную скорость на 66 км/ч. Самолет выкатился за пределы ВПП на расстояние 180 м, хотя все операции по экстренному торможению были выпол- нены правильно. Комиссия посчитала, что в сложившихся условиях посадка не должна была выполняться, и командир должен был уйти на второй круг. Любопытно отметить, что в рекомендации комиссии было предложено рассмотреть вопрос об оптимальной степени автоматизации режимов полета, поскольку результаты расследования ЛП показывают, что чрезмерная автоматизация (и, добавим, недостаточная обученность экипажа) частично исключает пилотов из контура управления (РЖ ВТ, 1985 № 8).