- •Под общей редакцией доктора технических наук мееровича г. Ш.
- •Глава 1. Безопасность полетов и задачи обучения экипажей на тренажерах
- •1.1. Авиационный тренажер как обучающее средство
- •1.2. Обобщенная структура авиационных тренажеров и их классификация
- •1.3. Безопасность полета; градации последствий особых ситуаций
- •Количественные критерии оценки последствий особых ситуаций и уровня безопасности полета
- •1.6. Типовая структура подготовки экипажей
- •2.2. Развитие системно-эргономического подхода к
- •2.2. Развитие системно-эргономического подхода к обучению на тренажерах
- •2.3. Типовые функции летной деятельности
- •2.4. Характерные особенности магистральных гражданских самолетов, подлежащие учету при обучении пилотированию
- •2.5. Комплекс знаний, навыков и умений как цель обучения летных экипажей
- •Алгоритмы парирования функциональных отказов и завершения полета
- •Пилотирование по непрерывным программам как многоконтурный эргатический процесс
- •Глава 3. Расчетные случаи как один из системно-эргономических компонентов построения авиационных тренажеров и обучения экипажей
- •Предпосылки применения расчетных случаев и методология анализа «нечетких» множеств
- •Возможные решения задачи построения системы расчетных случаев для проектирования тренажеров и обучения пилотированию в «штатных», «нештатных»
- •Принципы составления системы расчетных случаев для тренажеростроения
- •Схемы формирования перечня функциональных отказов, подлежащих включению в систему предпосылок расчетных случаев
- •3.5. Комбинации отказов и сопутствующих факторов как типовые причины летных происшествий
- •Технические причины, приведшие к нарушениям работоспособности функциональных систем и самолета в целом:
- •Внешние воздействия и неблагоприятные атмосферные условия:
- •Неблагоприятное проявление человеческого фактора:
- •Глава 4. Летательные аппараты как объекты имитационного моделирования в тренажерах
- •4.1. Сущность понятия адекватности авиационных
- •Информационная, динамическая и эргономическая адекватность
- •Основные положения синтеза комплексного авиационного тренажера
- •Глава 4. Летательные аппараты как объекты имитационного моделирования
- •4.4. Принципы построения математической модели динамики полета летательного аппарата
- •4.5. Внешние и атмосферные условия: воздействия на характеристики и имитация в тренажерах
- •4.6. Моделирование систем управления летательным аппаратом
- •4.7. Моделирование полуавтоматических и автоматических
- •4.8. Имитаторы систем управления конфигурацией самолета и других систем
- •4.9. Корректировка математической модели полета по материалам летных испытаний
- •4.10. Моделирование тяги и характеристик расхода топлива
- •4.10. Моделирование тяги и характеристик расхода топлива
- •Глава 5. Моделирование комплексов бортового оборудования
- •Моделирование работы навигационных систем
- •Системы моделирования работы силовых устанок
- •Глава 6. Вычислительные комплексы авиационных тренажеров
- •Микропроцессоры и их использование в вычислительных комплексах авиационных тренажеров
- •Глава 7. Имитация физических факторов для обеспечения информационной адекватности.
- •7.5. Связь иммитатора визуальной обстановки с системами тренажера; некоторые перспективы
- •7.6. Обеспечение акселерационной информации в имитированном полете на тренажере
- •7.7. Кинематическая схема систем подвижности
- •7.8. Структура вычислителей управления подвижностью.
- •7.9. Имитация акустической информации
- •Глава 8. Контроль и управление обучением на тренажере
- •8.1. Тренажер как эргатическая обучающая система и роль инструктора
- •8.2. Краткая характеристика функций инструктора и методических аспектов обучения
- •8.3. Общие характеристики оборудования, используемого инструктором, и направления его развития
- •8.4. Принципы построения и структура рабочего места инструктора
- •5*Очевидно, уход на второй круг в обычном полете (вследствие отсутствия зрительного контакта с впп или больших ошибок) не относится к данным си- туациям.
- •132 Как известно, требования нлг относятся к самолетам именно такой массы Самолеты же с меньшей массой причисляются к легким и на них распространяются требования другого типа.
- •16 Напомним, на в-707 четыре двигателя.
- •22 Область, в которой должны определяться характеристики имитируемого ла, несколько шире разрешенной области полетов.
8.3. Общие характеристики оборудования, используемого инструктором, и направления его развития
Эффективность тренажера как обучающей эргатической система в сильнейшей мере зависит от технических возможностей, которыми располагает инструктор для выполнения своих функций. Можно привести следующее характерное высказывание В. Л, Baага, английского специалиста в области тренажеростроения [37]. «Уровень обучения является определяющим критерием эффективности тренажера. Часто приходится слышать, что хороший тренажер (в смысле конструктивных свойств и близости характеристик к исходному ЛА; прим. авт.) автоматически обеспечивает высокий уровень подготовки обучаемых экипажей. И действительно, сушествует немало примеров, которые подтверждают это. Однако можно привести не меньшее число других примеров, на основании которых нетрудно убедиться в обратном: на «хороших» тренажерах реализуются «плохие» навыки, и более того — на «плохих» тренажерах — «хорошие» навыки и умения».
Ключ к пониманию этого парадокса лежит в методических и технических возможностях использования обучающих свобод! тренажера. Эти свойства определяются не только конструкцией тренажера и характеристиками имитаторов, но и оборудованием, которым располагает инструктор. Под таковым понимается как оборудование, являющееся составной частью РМИ или тренажера; так и дополнительная аппаратура, устанавливаемая, например, на отдельном выносном пульте или на вспомогательном рабочем месте вне тренажера.
Как было показано выше, функции инструктора весьма обширны. Назначение комплекса инструкторского оборудования — не только обеспечить выполнение этих функций, но и интенсифицировать, углубить обучающее воздействие инструктора, и в конечном счете повысить уровень обучения в целом.
Основное и вспомогательное оборудование должно позволять инструктору:
осуществлять предварительный просмотр «полета» в режиме обзора и проводить собственную тренировку; вводить необходимые условия полета в задачу имитационного моделирования как в начале упражнения, так и в процессе его выполнения;
вводить отказы и возмущения;
демонстрировать технику пилотирования или отдельные ее элементы, осуществлять обучение по схемам «делай, как показывают приборы», или «делай, как я»;
предоставлять возможность обучаемому осуществлять самообучение с сохранением контроля;
формировать «подсказки» обучающемуся оператору, демонстрировать его ошибки;
изменять временной масштаб тренировочного упражнения - ускорять или замедлять полет, исключать или добавлять отдельные этапы без выполнения нового старта и др.
Состав инструкторского оборудования современных AT широк и разнообразен. Поэтому более правильно говорить о наметившихся в настоящее время тенденциях построения и развития оборудования, предназначенного для осуществления инструктором своих функций. Их можно характеризовать двумя крайними, диаметрально противоположными концепциями.
Согласно первой из них, следует с помощью обширной гаммы средств обеспечить инструктору очень широкий диапазон возможностей по выбору и реализации условий тренировки. Предполагается, что на предварительной стадии подготовки задания инструктор должен иметь возможность выбирать и устанавливать любые начальные условия (конечно, в пределах ОУЭ) — погодные, эксплуатационные и пр. В процессе выполнения упражнения инструктор также может вносить существенные изменения в ход полета. Особо широкая свобода при реализации данного подхода предоставляется инструктору в воспроизведении различного рода отказов и сильных внешних воздействий. С этой целью имитаторы тренажера должны правильно воспроизводить очень большое число отказов и возмущений. Инструктор может вводить как единичные, так и двойные и тройные отказы, усугубляя их неблагоприятными факторами.
Как видно из приведенной краткой характеристики, первый подход возлагает формирование всех условий тренировок на инструктора. Он может быть назван «концепцией широких возможностей инструктора». По существу, его исходная посылка требует воспроизведения в AT обширного и расплывчатого множества факторов и условий, возможных в практике эксплуатации ЛА. Стратегия обучения, которая должна предусматривать правильный, полный и достаточный выбор условий, является прерогативой инструктора. Поэтому эффективность стратегии зависит от квалификации, профессионального уровня и интуиции инструктора. Поскольку все эти качества также являются размытыми категориями, правильность
стратегий становится весьма проблематичной, появляются элементы неопределенности и волюнтаризма. Более того, можно утверждать, что вероятность выбора неверного пути существенно возрастает. С другой стороны, вполне возможно, что недостаточно подготовленный инструктор просто не воспользуется многими из имеющихся возможностей [33].
Немаловажным обстоятельством, ограничивающим число действительно реализуемых вариантов, является и то, что обучаемый оператор, в свою очередь, не способен освоить в ограниченное время большое число вариантов. Хотя об этом достаточно много говорилось выше, интересно привести выдержку из работы американских специалистов, подтверждающих сказанное [33]. «В современных тренажерах зачастую реализуется возможность имитации нескольких сотен отказов. В то же время, и в этом много раз убеждались на практике, инструктор фактически использует не более двадцати — тридцати из них, так как с большим количеством он работать просто не в состоянии». Далее говорится: «Реалистическое воспроизведение отказов, т. е. привязка их к реальным, а не вымышленным условиям полета, требует от инструктора специальных знаний, отнимает много времени и сил и, в конечном счете, отвлекает его от решения основных учебных задач». Существенным недостатком первого подхода является высокая стоимость осуществления таких проектов; для обеспечения возможности варьирования условий в столь широких пределах требуются значительные научные и конструкторские усилия, специальные летные испытания. Наконец, из-за воздействия на процесс обучения большого числа случайных и неопределенных факторов возможны существенные различия в уровнях профессиональной подготовки на одинаковых тренажерах в различных училищах и у разных инструкторов.
Из сказанного ясно, что столь большая свобода и неопределенность совершенно излишни; необходимо упорядочить, регламентировать варианты упражнений, свести их к некоему рациональному числу — обоснованной системе PC.
В противоположность описанному второй крайний подход — его можно назвать «концепцией ориентированных, автоматизированных действий» — исходит из ограниченных способностей инструктора и обучаемого. Отправная посылка этого подхода состоят в том, что инструктору не следует предоставлять чрезмерно большой свободы выбора, которой он мог бы волюнтаристски или же просто недостаточно квалифицированно распорядиться, Оборудование AT должно быть ориентировано на определенное, ограниченное, но вместе с тем достаточное для обучения всему комплексу навыков и умений число сценариев полета или PC.
Важным компонентом системы сценариев являются отказы различных агрегатов Л А и реалистическое воспроизведение условий их проявления. Ввод сценариев должен производиться автоматически или же с помощью очень малого числа операций. В наиболее
четком проявлении данной концепции пульт инструктора не предусматривает даже незначительных изменений сценариев, введенных в память центрального вычислителя. Таким образом, сценарии являются жесткими; инструктор может лишь выбрать задачу для обучаемого экипажа, например «полет я жарких условиях при нормальном функционировании систем» или «Пожар двигателя на взлете». Однако инструктор не может варьировать содержание этих задач, развивающихся по заданному плану. Конечное решение зависит от действий экипажа, правильные или ошибочные действия которого могут привести к совершенно разным последствиям
Сторонники данной концепции считают, что на тренажере не должно быть режимов «свободного полета». Обучаемый экипаж должен практически все тренировочное время решать какую-либо четко поставленную задачу. К таковым могут относиться не только режимы непосредственного парирования отказа, но и завершение полета (посадка) с этим отказом.
Вторая из описанных концепций, обладая рядом достоинств отражает другую крайность; ее воплощение существенно ограничивает возможности инструктора, не позволяет ему активно вмешиваться в процесс обучения. Наличие жестких сценариев, существенно облегчающих работу инструктора, не позволяют вводить в курс тренировки полезные усовершенствования, например элементы, выявившиеся в процессе эксплуатации ЛА. Зачастую необходимо срочно организовать тренировки по тем моментам, которые выявились в процессе расследования новых происшествий или предпосылок к ним; следовательно, должна быть предусмотрена возможность быстрой организации новых или модифицированные упражнений. Кроме того, существует большая вероятность того, что у курсантов выработается опасный, жесткий стереотип как реакция на фиксированный сценарий. Такой стереотип не обеспечит формирования верных навыков для действий в реальных обстановках, где элемент случайности играет большую роль; задача обучения — подготовить экипажи к действиям в таких ситуациях. Возможны даже злоупотребления (в особенности при прохождении контрольных зачетов) при пользовании неизменными сценариями. Рациональная концепция формирования облика комплекса конструкторского оборудования, очевидно, не совпадает ни с одним из описанных подходов. Вместе с тем она приближается ко второй точке зрения. Оборудование должно реализовывать набор сценариев, сформированных на основе системы PC; ввод тренировочных задач должен осуществляться автоматизированно с минимальным числом операций. Главное, что нужно сделать для усовершенствования второй концепции, сводится к следующему:
обеспечение гибкости сценариев за счет встроенной подсистемы с диалоговым режимом управления, предусматривающей возможность (за счет дополнительного программирования) осуществления модификации как единичных сценариев, так и всего перечня PC;
обеспечение возможности корректировки программ тренировок (адаптация обучения) для каждого обучаемого в зависимости от его успехов или индивидуальных способностей; реализация процедуры случайного (независящего, при необходимости, даже от инструктора), автоматизированного ввода или изменения условий, отказов и т. п.
Нужно сделать так, чтобы исключить возможность формирования жестких или вредных стереотипов.
