Текст книги "Журнал "Вертолет" 1/2001"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 8 страниц)

Без опасности о полете

«Россия – страна, специально спроектированная для вертолетов». Это высказывание Михаила Леонтьевича Миля как нельзя более актуально сегодня. Потребность в вертолетах возрастает, что связано с необходимостью прокладки новых и мониторинга существующих нефте– и газопроводов, с активным участием России в миротворческих операциях. В этих условиях практически невозможно обойтись без эффективного и массового применения вертолетов. К сожалению, есть и менее оптимистичные причины все более широкого использования вертолетной техники. Это осложнение обстановки на Кавказе, рост терроризма, частые и масштабные экологические и техногенные бедствия – таковы реалии постперестроечного времени.

Как обстоят дела?

Вертолет стал привычным «героем» программ теленовостей, газетных репортажей и художественных фильмов, в которых идет речь об удачных военных или полицейских операциях, о тушении лесных пожаров, спасении людей. В то же время нередки сообщения и другого рода – об авариях и катастрофах вертолетов, повлекших за собой человеческие жертвы.

Беспристрастный статистический анализ показывает, что большую часть авиационных происшествий (АП) и в государственной, и в гражданской авиации составляют происшествия именно на вертолетах. Причем доля вертолетных АП неуклонно растет: за последние годы уровень безопасности полетов на вертолетах снизился в несколько раз, а количество жертв возросло почти в 5 раз. Этим фактам есть объективное и логичное объяснение.

1. Вертолет по своей конструктивноаэродинамической компоновке и самому принципу полета несколько сложнее самолета. Это обусловлено, главным образом, наличием несущего и рулевого винтов (или соосных несущих винтов) с машущими упругими лопастями. В полете вертолет подстерегают такие специфичные опасности, как попадание в режим «вихревого кольца» при крутом предпосадочном снижении, неуправляемое вращение при зависании с достаточно сильным боковым ветром, недопустимая раскрутка винта или «провал» вращения трансмиссии при очень резких действиях органами управления, удар концов вращающихся лопастей по внешним предметам в ограниченном воздушном пространстве или по конструкции самого вертолета в экстремальных условиях. Несмотря на это, уровень обучения и подготовки, материального обеспечения и морального стимулирования летного состава вертолетной авиации, как правило, заметно ниже, чем самолетной (особенно если сравнивать с условиями обучения и работы экипажей международных лайнеров).

2. Полеты на вертолетах осуществляются преимущественно по правилам визуального пилотирования на малых и предельно малых высотах, над местностью со сложным рельефом, в условиях ограниченной видимости, при воздействии приземной атмосферной турбулентности, снежных или пыльных вихрей, образуемых несущим винтом при взлете и посадке. Влияние на поведение машины в полете оказывают также малоизученные пока неблагоприятные геофизические факторы типа сдвигов и разломов земной коры. Часто вертолеты участвуют в сложнейших аварийно-спасательных, авиахимических, пожарных, патрульных операциях, выполняют сложные работы с грузами на внешней подвеске. В связи с возникновением множественных локальных военных конфликтов вертолету отводится все более значимая роль в военной авиации. Но получается так, что наиболее востребованные, выполняющие «черновую» работу экипажи винтокрылых машин оказываются в авиации наименее социально защищенными.

3. Авиационные работы на вертолетах часто осуществляются в очень тяжелых условиях: в отрыве от постоянного места базирования, с недостаточно отработанной и укомплектованной структурой служб обеспечения и подготовки полетов, с полетами на площадки или аэродромы, не имеющие полного комплекса свето-радиотехнического оборудования, при минимальной возможности контроля со стороны инспекторских служб. Кроме того, техническая база гражданских авиакомпаний часто оставляет желать лучшего, персонал, обслуживающий авиаперевозки, имеет недостаточную квалификацию и опыт, нечетко налажено взаимодействие с заказчиками, неэффективен контроль.

Примем во внимание и тот факт, что основная часть вертолетного парка эксплуатируется на продленных сроках службы. Не случайно поэтому дикторы и корреспонденты радио и телевидения, комментируя очередную аварию, спешат высказать предположение, что вертолет попросту «развалился от старости».

Тревожное положение с обеспечением безопасности полетов на вертолетах систематически обсуждается на разных уровнях и во всех заинтересованных ведомствах, протоколируется в многочисленных решениях, планах мероприятий, директивах и приказах, страховых исках и судебных постановлениях, анализируется в отчетах и публикациях. Но сказать, что воз и ныне там, в данном случае было бы неточно, ибо воз проблем безопасности полетов остается не только «там», где был, но становится все тяжелее и увязает все глубже.

Вновь и вновь возникают традиционные российские вопросы.

Кто виноват?

Анализ материалов расследования авиационных происшествий с вертолетами всех типов свидетельствует о том, что около 80% АП произошло на исправных воздушных судах по причинам, обусловленным различными отклонениями в действиях экипажа и (или) групп обеспечения полетов.

Наибольшее количество АП на вертолетах произошло в результате ошибок членов экипажей, свидетельствующих об их неудовлетворительной профессиональной подготовке, неумении своевременно и правильно принять решение при усложнении условий полета, оценить по приборам пространственное положение вертолета, о недостаточной обученности и натренированности пилотов, не способных оценить критическую ситуацию, предотвратить попадание вертолета в опасные режимы полета и обеспечить выход из них.

Характерные ошибки и упущения летного состава хорошо известны:

– неправильное определение способа взлета или посадки в зависимости от загрузки вертолета, ошибка в оценке размеров и состояния поверхности площадки, погодных условий, скорости и направления приземного ветра, а также в определении наличия препятствий по курсу взлета (посадки);

– отклонение от рекомендованных параметров (заданной вертикальной скорости и глиссады) при снижении;

– неумение правильно выбрать с воздуха посадочную площадку, некоординированные действия с органами управления перед приземлением;

– пренебрежительное отношение к опасным погодным явлениям, особенно при полетах в горной местности;

– выполнение полетов на недопустимо малых высотах над сильно пересеченной местностью, изобилующей искусственными и естественными препятствиями;

– несвоевременное принятие решения о переходе от визуального полета к полету по приборам при ухудшении метеоусловий, продолжение выполнения полетного задания в сложных условиях на высотах ниже безопасных;

– неудовлетворительное взаимодействие членов экипажа, нарушение установленной технологии распределения внимания;

– нарушения полетного задания, в том числе под давлением начальства (как правило, неавиационного), в распоряжение которого выделен вертолет;

– грубые нарушения правил перевозки людей и грузов, особенно грузов на внешней подвеске;

– неумение своевременно замечать возникающие отклонения в параметрах полета и грамотно исправлять их с учетом возможностей авиационной техники;

– возникновение опасных иллюзий при полетах в условиях ограниченной видимости или над безориентирной местностью;

– нарушения предполетного режима, режима труда и отдыха;

– постановка задач, навык выполнения которых утрачен экипажем из-за длительных перерывов в работе либо вообще отсутствует;

– неудовлетворительная подготовка штурманов экипажей, неполное оформление полетных карт, отсутствие на них отметок, обозначающих линии электропередач, естественные и искусственные препятствия и т.п.;

– игнорирование средств объективного контроля для выявления нарушений режимов полета и состояния натренированности летного состава.

Одна пятая часть АП, как отмечалось, обусловлена отказами авиационной техники в полете, однако, в свою очередь, около 80% этой доли обусловлены различными упущениями инженерно-технического персонала. Например, катастрофа вертолета, в которой погиб офтальмолог Святослав Федоров, произошла в результате грубых нарушений регламента технического обслуживания и хранения в России французского вертолета Gaselle.

Таким образом, лишь очень малая часть АП непосредственно связана с конструктивно-производственными недостатками авиационной техники (главным образом, силовых установок). Основные недостатки хорошо известны и разработчикам, и эксплуатантам, но устраняются они недопустимо медленно вследствие хронического недофинансирования авиационной промышленности. Вместе с тем важно подчеркнуть, что ни о каком «разрушении от старости», то есть об исчерпании расчетного потенциала долговечности наших вертолетов не может быть и речи. Наоборот, именно российские вертолеты типа Ми-8, Ми-24, Ка-32 при длительной эксплуатации в исключительно неблагоприятных природноклиматических условиях азиатского и африканского континентов демонстрируют гораздо более высокую надежность и неприхотливость по сравнению со своими западными аналогами.

Говоря об упущениях наземного инженерно-технического персонала как причинах АП, следует учитывать, что при прочих равных условиях отношение к техническому обслуживанию любого транспортного средства, будь то вертолет или автомобиль, характеризуется устойчивым психологическим стереотипом: за новым автомобилем нужно ухаживать тщательно и любовно, за старым – кое-как, лишь бы ездил. К сожалению, результаты подобного отношения к сопоставляемым транспортным средствам различны: автомобиль при отказе материальной части, как правило, останавливается, а вертолет – падает.

И еще одно существенное замечание. Анализ значительного количества АП, обусловленных техническими причинами, свидетельствует о том, что в большинстве случаев при опасных отказах авиационной техники в полете существовала реальная возможность предотвращения аварийной и катастрофической ситуации. Однако этому препятствовало отсутствие необходимой информации, четкого плана исполнительных действий и навыков, полученных в процессе специальной тренировки. При возникновении многих особых ситуаций растерянность и, как следствие, заторможенность пилотов возникают не столько из-за страха за свою жизнь, сколько из-за незнания того, что и как нужно делать в создавшейся обстановке. Кроме того, вынужденное ускорение привычного ритма летной работы может привести к тому, что некоторые практически важные, но недостаточно освоенные приемы техники пилотирования не будут выполнены или будут выполнены с ошибками.

Причиной такого положения является, главным образом, различие психофизиологических механизмов летной деятельности в штатных и нештатных ситуациях. Если в первом случае необходимо делать упор на выработку устойчивых летных навыков, то во втором – на распознавание ситуации, прогнозирование ее развития, выполнение неотложных специальных действий. Это в полной мере нашло свое подтверждение на практике: даже экипажи, имеющие большой налет, попадая в аварийную ситуацию, часто ведут себя как новички, их не спасает даже большой опыт летной работы.

Итак, ответ на первый сакраментальный российский вопрос очевиден: основным виновником высокой аварийности на вертолетах является человек, или «человеческий фактор», как говорится во всех официальных документах. Отсюда и основной путь решения проблемы: «поднять, укрепить, устранить, потребовать, назначить с понижением» и т.п. Уместно заметить, что у нас вообще принцип виновности отдельного человека рассматривается в качестве универсального принципа решения сложных задач. Это и понятно: проще найти одного виновного вместо того, чтобы конкретно и скрупулезно проанализировать причины невыполнения задачи и установить, что же все-таки нужно было сделать для ее выполнения.

В рассматриваемом аспекте к числу та* ких вполне объективных причин относятся: состояние авиационной техники, качество эксплуатационной документации и соответствующих методических пособий, наличие необходимой базы и самой возможности для проведения специальных тренировок, уровень престижности профессии в обществе и наличие профессиональной мотивации.

Более конкретно причины можно было бы обозначить так:

– во многих эксплуатационных подразделениях большинство вертолетов простаивает из-за отсутствия запасных частей, а исправные вертолеты нередко простаивают вследствие отсутствия топлива или платежеспособного спроса на авиационные работы;

– в руководствах по летной эксплуатации (РЛЭ) вопросы обеспечения безопасности полетов решаются, главным образом, путем введения многочисленных ограничений, которые зачастую вступают в противоречие с технологией выполнения летным экипажем жизненно важных задач;

– разделы РЛЭ, посвященные особым случаям полета, зачастую перегружены численными значениями рекомендуемых параметров, их трудно запомнить. А наиболее «популярные» и сложные случаи, такие, как попадание вертолета в режимы самопроизвольного вращения и «вихревого кольца», в этих разделах вообще отсутствуют;

– средний годовой налет летчика государственной авиации не превышает в последние годы 30-50 часов при научно обоснованной норме не менее 130-150, в гражданской авиации указанный налет может оказаться вообще произвольно малым в зависимости от конъюнктуры конкретной авиакомпании. Это неизбежно приводит к утрате летных навыков, необходимых даже для выполнения обычного полета, не говоря уже о сложных, особых случаях;

– практически повсеместно ухудшаются социально-бытовые условия жизни и деятельности летчиков, их здоровье, отсутствует система реабилитации, что приводит к снижению профессиональной надежности летного состава. Отсутствуют морально-психологические установки на продолжение летной работы.

Выяснив, кто виноват, самое время задать второй сакраментальный российский вопрос.

Что делать?

Ответ очевиден: настойчиво и целеустремленно претворять в жизнь все обоснованные и правильные решения и директивы, касающиеся именно человеческого фактора, совершенствования профессио* нальной подготовки по всем ее направлениям, но с двумя серьезными оговорками. Длительность и результативность подобного совершенствования, особенно в наше время и в нашей стране, хорошо известны. И еще одно: с позиций системного подхода в категорию «человеческого фактора» следует включить не только персонал, непосредственно вовлеченный в сферу обеспечения безопасности полетов, но и тех, кто ответственен за бедственное положение нашей вертолетной авиации. Но это уже, как говорится, сюжет для другого рассказа.

Конечно, эти заметки написаны отнюдь не для того, чтобы завершить их столь банальным пассажем, а для того, чтобы со всей ответственностью заявить: существует главное звено, потянув за которое, можно вытянуть всю цепь злоключений с безопасностью и повысить качество полетов на вертолетах. Есть быстродействующее, надежное, высокоэффективное по общепринятому критерию «эффективность – стоимость» средство кардинального решения обсуждаемой нами проблемы. Его название – авиационный тренажер.

Как известно, тренажеры всех классов и типов играют исключительно важную роль в современной технике. На стадии разработки различных транспортных средств они служат инструментом эргономической оптимизации системы «человек-машина», а при переходе к серийной эксплуатации радикальным образом повышают ее эффективность, в первую очередь, безопасность. В наибольшей степени тренажерные технологии продвинуты в авиации, здесь они значительно опережают по темпам развития базовые авиастроительные технологии. Это связано, главным образом, с бурным прогрессом вычислительной техники и систем визуализации виртуального пространства.

Современный мировой стандарт поставки авиационной техники предусматривает обязательное комплектование воздушных судов системой обучающих средств: от простейших компьютеров до комплексных тренажеров. В нашей же славной и горемычной вертолетной авиации этот стандарт выглядит так: созданные еще в 70-80-х годах и примитивные по нынешним представлениям пилотажные тренажеры для вертолетов Ми-8 и Ми-24 уже благополучно сгнили или бесследно растворились в необозримых пространствах бывшего СССР, а новых современных тренажеров для вертолетов нет и в помине ни в государственной, ни в гражданской авиации.

Впрочем, в качестве «помина» уместно привести фрагмент нереализованного из– за привычного отсутствия финансирования технического задания на разработку комплексного пилотажного тренажера вертолета типа Ми-17, предназначенного для решения следующих задач обучения:

– отработка техники пилотирования на всех режимах полета в нормальных и усложненных условиях, осуществляемого как командиром экипажа, так и пилотом-штурманом;

– демонстрация характерных ошибок пилотирования вертолета, отработка рекомендаций по их парированию и предотвращению;

– закрепление навыков срочных действий в характерных особых ситуациях;

– поиск, обнаружение, распознавание и поражение различных наземных целей комплексом бортового вооружения;

– отработка реакции на изменение воздушной и наземной обстановки, усложнение условий выполнения полета, создание особых ситуаций (изменения вносятся инструктором в ходе тренировки);

– наблюдение инструктора за действиями курсанта и параметрами полета на экране монитора. Регистрация действий экипажа с последующим их экспресс-анализом;

– формирование базы данных по уровню подготовки летного состава.

Кабина тренажера с приборами-имитаторами, креслами пилотов и рычагами управления должна точно соответствовать своему прототипу. Система визуализации закабинного пространства на основе использования оптико-коллиматорных устройств и средств цифровой картографии должна имитировать любые типы подстилающей поверхности (равнины, холмы, горы, водоемы, лесонасаждения, мосты, линии электропередач, населенные пункты, аэродромные сооружения, движущиеся объекты и т.п.), а также различные условия видимости (солнечный свет, сумерки, облака, туман, дымку, снежный или пыльный вихрь, ночные огни, дымовой след движущейся ракеты и т.п.). Акустическая стереосистема должна достоверно воспроизводить звуки, издаваемые работающими двигателями, вращающимся несущим винтом, катящимися по полосе колесами, пролетающими или попадающими в вертолет средствами поражения, а также сообщения бортового речевого информатора.

Нетрудно представить, какова была бы эффективность применения подобного тренажера для обучения и повышения квалификации летного состава, поддержания у них летных навыков в условиях ограниченного налета, для анализа ошибок в технике пилотирования вертолета, распознавания всевозможных особых ситуаций и отработки незамедлительных срочных действий по выводу из них вертолета. Заметим, что большинство аварийных ситуаций можно в полной мере воспроизвести и парировать без реальной угрозы жизни экипажа только на тренажере и невозможно – в реальном полете.

В опубликованной в четвертом номере журнала «Вертолет» за 1999 г. статье «Посадка при неработающих двигателях» известный специалист по летным испытаниям вертолетов Г.И. Кузнецов делится с читателями обоснованными соображениями о рациональном способе выполнения посадки вертолетов типа Ми-8 и Ми-24 на режиме самовращения несущего винта. К сожалению, эти ценные рекомендации, позволяющие повысить вероятность безаварийной посадки вертолета с выключенными двигателями, могут быть использованы только летчиками-испытателями специализированных летно-испытательных институтов. Для основной же категории летного состава эксплуатационных подразделений и учебных заведений упомянутые рекомендации, не закрепленные в соответствующих устойчивых навыках техники пилотирования, имеют сугубо умозрительный интерес. Вряд ли летчик вообще вспомнит о них в трудную минуту жизни.

Давно уже завершилась дискуссия о том, нужно ли вводить в программы подготовки летных экипажей вертолетов упражнение по выполнению вынужденной посадки при отказе (выключении) двигателей – наиболее частой технической причине АП на всех отечественных и зарубежных вертолетах. Итог дискуссии известен: не нужно и даже нельзя, так как риск от систематического выполнения этого упражнения выше риска при случайном возникновении особой ситуации в реальном полете. Поэтому ограничились упражнением по снижению вертолета с задросселированными до малого газа двигателями, а самое сложное и опасное – посадка с коротким пробегом и «подрывом» авторотирующего несущего винта перед приземлением на неподготовленную площадку – осталось «за кадром» в ожидании грядущего пришествия пилотажных тренажеров.

В передовых авиационных державах Запада такое «пришествие» уже состоялось, тренажерным формам обучения и подготовки летного состава там уделяется самое пристальное внимание. Американский пилот тактической авиации, имеющий, например, годовой налет около 200 ч, должен в течение года «налетать» на различных тренажерах от 200 до 800 ч. При этом, если раньше общая стоимость летной подготовки составляла более S 3 млн. в год, то теперь общие годовые затраты, включая дополнительные затраты на эксплуатацию тренажера, не превышают S 1,6 млн. Экономия достигается, главным образом, за счет сокращения летного времени, то есть ресурса воздушного судна, расхода ГСМ и средств обеспечения полетов.

Хотя нам далеко до условий работы наших западных коллег, и средства на подготовку пилотов тратятся у нас совсем другие, некоторые экономические выкладки могут оказаться полезными. Стоимость разработки экспериментального образца комплексного пилотажного тренажера с подвижной кабиной не превышает половины продажной заводской стоимости самого вертолета, стоимость такого же тренажера с неподвижной кабиной (тоже совсем неплохо при совершенной системе визуализации!) вдвое меньше, наконец, стоимость последующего мелкосерийного производства сертифицированных тренажеров опять-таки вдвое меньше стоимости разработки их экспериментальных образцов. Если же поставлять такие тренажеры на экспорт в заинтересованные платежеспособные страны, интенсивно эксплуатирующие наши российские вертолеты, перечисленные категории стоимости следует не половинить, а, наоборот, удваивать – таковы известные законы мирового рынка высоких технологий.

Поэтому средства, инвестированные в данный проект заказывающими управлениями, серийными заводами, эксплуатационными предприятиями, финансово-промышленными корпорациями, банками, окупятся и начнут приносить прибыль достаточно быстро за счет коммерческой эксплуатации тренажеров и, главное, за счет безаварийной эксплуатации самих вертолетов, предотвращения потерь в АП дорогостоящей авиационной техники и бесценных человеческих жизней.

Для реализации этого жизненно важного проекта есть все необходимое: новейшие компьютеры и системы визуализации, программное обеспечение генераторов изображения закабинной обстановки и аудиоэффектов, апробированные математические модели динамики пространственного управляемого движения вертолетов и функционирования их силовых установок на всевозможных режимах, в том числе в особых случаях полета. А главное, остались пока еще преданные своему призванию высококвалифицированные специалисты, способные в сравнительно короткие сроки воплотить интеллектуальные и технологические достижения в высокоэффективные вертолетные тренажеры.

Александр ВОЛОДКО, докт. техн. наук, профессор, академик Международной академии информатизации, Заслуженный деятель науки РФ, лауреат Государственной премии