Текст книги "Человек и безопасность полетов. Научно-практические аспекты снижения авиационной аварийности по причине человеческого фактора"

Даже эти два случая правильных интуитивных решений и действий позволяют сделать некоторые обобщения практического характера: при возникновении нештатных ситуаций с рассмотренными выше особенностями не следует доверять приборам и автоматике и необходимо быстро перейти на ручное управление полетом и работой бортовых агрегатов. Переход на ручное управление с отключением автопилота необходим и при вынужденном движении из-за силовых воздействий на ЛА в пределах вихревых кластеров.

Для сопоставления со случаями благополучного исхода можно привести пример ситуации, в которой не были предприняты действия на основе интуитивных решений и последствия оказались трагическими.

Но сначала несколько слов еще об одном неучитываемом природном факторе, представляющем опасность для авиационной техники. Этим фактором являются кластеры океанических и морских вихрей (водоворотов) и поворотов струй морских и океанических приповерхностных течений. Их проявления и воздействия аналогичны проявлениям и воздействиям кластеров ПГ. Это – силовые воздействия на ЛА, повреждения элементов бортового оборудования, нарушения радиосвязи, экранирование радиолокационных сигналов, образование оптических эффектов сходных с дымкой или туманом и т. д. Высокоэнергетичные кластеры от перечисленных выше гидрографических факторов образуются не только в Бермудском треугольнике или в Тихом океане у восточных берегов Японии, но и во всех других районах морей и океанов, где проходят сильные течения, включая прибрежные зоны. Проявления и воздействия гидрографических вихревых кластеров менее часто являются первопричинами АП и АИ, хотя и не так уж редко. Биолокационным методом установлено, что за последние годы такими кластерами были «подбиты»: вертолет Ка-27 авиации Северного флота в Баренцевом море (26.02.1992 г.); упавший в воду в 15 м от берега неподалеку от полярной станции Стерлигово вертолет Ми-8 (24.09.1995 г.); вертолет Ми-26 Федеральной пограничной службы у берега острова Большевик (19.19.1995 г.); упавший в 3 км от берега на лед Тазовской губы в районе поселка Антипаюта вертолет Ми-8 (18.03.1996 г.). Эта статистика катастроф – только из числа известных автору случаев и потому далеко не полная.

Вернемся к упомянутой ситуации. История пяти торпедоносцев-бомбардировщиков «Эвенджер», совершавших полет в составе 19 звена у берегов Флориды 5 декабря 1945 г., известна по многим публикациям. Наиболее полные и достоверные данные об этом полете приведены в книге Лоуренса Д. Куше «Бермудский треугольник: мифы и реальность» (М.: Прогресс, 1983 г.). После вылета с базы Форт-Лодердейл 19-е звено должно было провести учебное бомбометание, далее выйти в район Багамских островов, сделать два разворота и вернуться на базу. Однако ко времени возвращения на базу самолеты все еще находились в районе Багам. Ориентация была потеряна, связи с берегом не было. В условиях плохой слышимости командир звена сообщил пилоту находившегося в воздухе вблизи Флориды самолета, что у него отказали оба компаса, и просил передать на берег, чтобы определили их положение локаторами. Были задействованы береговые радары и пеленгаторы, но обнаружить звено и определить его курс они не могли. Из-за длительного одностороннего или двухстороннего отсутствия слышимости надежная радиосвязь с берегом так и не была установлена. С помощью пеленгаторов с трудом удалось установить примерное местоположение звена к северу от Багам, тогда как из отрывочных радиопереговоров было известно, что командир звена и большинство других пилотов считали, что они находятся над Мексиканским заливом по другую сторону от Флориды. Подтверждений приказам повернуть на запад не поступило. Когда было запеленговано примерное местонахождение звена, туда было направлено несколько поисковых самолетов. В частности, с базы Банана-Ривер вылетели по разным маршрутам два гидросамолета «Мартин Маринер». На пути в район поиска один из них (бортовой № 49) внезапно взорвался в воздухе, что наблюдали с находившегося в море корабля. Другой самолет в районе поиска ничего не обнаружил. Причины трагедии и место гибели 19 звена так и не были установлены.

Первопричинами происшествия с 19 звеном были комплексные проявления и воздействия кластеров океанических вихрей и поворотов струй в районе слияния Флоридского и Багамского течений, образующих Гольфстрим. Эти проявления и воздействия привели к повреждению навигационных приборов, вызвали нарушения радиосвязи и экранировали радиолокационные сигналы. Блокирование связи, помехи в работе навигационного оборудования и оптические эффекты дымки или тумана были столь значительны, что звено без связи и возможности ориентации по Солнцу и островам почти час кружилось в районе Багам. Проследовав далее общим направлением на север вдоль Флоридского течения, звено продолжало находиться в зоне распространения мощных кластеров от гидрографических факторов. Из-за этого обнаружить его и установить с ним надежную связь не могли. Первопричиной взрыва «Мартин Маринера» № 49 было случайное попадание самолета в центральную и потому наиболее высокоэнергетичную область кластера одного из океанических вихрей. Сопутствующими обстоятельствами могли быть конструктивно-производственные недоработки, из-за которых на борту «Мартинеров» всегда было много паров бензина и потому их прозвали «летающими цистернами».

По существу рассматриваемой проблемы можно вполне определенно сказать, что имел место добровольный отказ от принятия интуитивных решений. Действия командира звена и экипажей самолетов основывались на писаных и неписаных правилах держаться вместе до последней возможности. Это было главной ошибкой. Правильным решением было бы сразу после потери ориентации из-за отказа навигационного оборудования, ухудшения связи и оптических эффектов дымки или тумана разлететься в разные стороны по пяти по возможности равноотстоящим курсам. В этом случае большая часть самолетов достаточно быстро вышла бы за пределы области распространения высокоэнергетичных кластеров. Получив возможность ориентации при исчезновении эффектов дымки или тумана, возобновлении работы навигационных приборов и улучшении связи, они смогли бы помочь выйти из опасного района и другим самолетам звена, а также связаться с береговыми службами и постами. При прекращении экранирования радиолокационных сигналов и радиосвязи береговые радиолокационные станции и посты пеленгации могли бы обнаружить самолеты и помочь с их возвращением. Даже при более позднем расхождении по разным курсам все могло бы закончиться благополучно. Необходимость направлять поисковые самолеты не возникла бы, и не произошло бы взрыва «Мартин Маринера» № 49.

И все же одно верное интуитивное решение имело место. Однако оно не было реализовано. Когда звено уже шло на север, командир сообщил, что один из пилотов полагает, что при повороте на запад они выйдут на материк (другие считали необходимым разворот на восток). Немного позднее на берегу слышали радиообмен двух пилотов, один из которых говорил, что при полете на запад они попали бы домой. То есть даже на поздней стадии развития АП имелась возможность спастись, если бы к мнению этого пилота прислушались.

Рассмотренный пример показывает, к каким тяжелым и необратимым последствиям может привести пренебрежение интуицией.

История 19 звена «Эвенджеров» выбрана в качестве примера неслучайно. Она относится к тем показательным ситуациям, которые дают обширные материалы для анализа и позволяют делать вполне определенные выводы. Основные выводы из анализа данного АП заключаются в том, что в сложных ситуациях нельзя неукоснительно придерживаться инструкций и правил и необходимо принимать самостоятельные решения и действовать по обстановке. Во многих случаях подсказать наиболее правильные решения и наиболее эффективные пути их реализации может только интуиция.

Необходимо продолжить дальнейший отбор случаев проявления интуиции по различным информационным материалам. Перспективным в этом отношении представляется биолокационный анализ сообщений, поступающих в ЦДС БзП ГНИИИ АиКМ.

Развитие интуиции. Степень развития интуиции в той или иной мере характеризуют: наблюдательность, способность к осознанию реальности, память, ассоциативность мышления, аналитические способности, быстрота реакций на внешние раздражители. Развитие этих способностей будет способствовать и развитию интуиции. По тестам на эти способности можно приближенно оценить уровень интуиции.

Традиционные рекомендации по развитию способностей человека сводятся к специальным тренировкам и освоению специальных приемов. И это правильно. Однако применительно к развитию интуиции таких тренировок и приемов в ряде случаев будет недостаточно из-за отсутствия предшествующих навыков. К тому же каких-то особых тренировок и приемов по развитию способности к осознанию реальности, ассоциативности мышления и аналитических способностей не существует.

Рекомендации по более эффективному развитию всех перечисленных выше способностей и непосредственно самой интуиции подсказывают наработки методологии научных исследований и практика биолокации с позиций энергоинформатики.

Особенности научной методологии известны. К ним относятся: комплексные подходы к рассматриваемой проблеме; разработка четких и дифференцированных формулировок, классификаций и градаций; последовательная этапность проведения исследований, включающая выявление феноменологии, осознание этой феноменологии и завершающую формализацию; индуктивно-дедуктивный метод анализа; системный анализ; обязательное рассмотрение альтернативных положений и решений; формулирование широких обобщений. Для систематического развития способностей, о которых говорилось выше и которые необходимы не только для развития интуиции, но и для совершенствования любой интеллектуальной деятельности, основы научной методологии должны быть включены во все разделы курсов специальных дисциплин при обучении, подготовке, переподготовке и повышении квалификации специалистов. Дополнительно это будет способствовать совершенствованию методики преподавания и лучшему усвоению учебного материала.

Предложенная корректировка учебных программ не потребует никаких значительных изменений и усложнений.

С большим сожалением приходится констатировать следующее. Современная наука в очень малой степени или крайне неэффективно использует давно наработанную методологию. Не уделяется должного внимания основополагающим вопросам феноменологии. Упускается из виду такой важный этап процесса познания, как осознание (осмысление, понимание, разумение, уяснение) феноменологических аспектов, вместо чего превалирует формальное обсуждение неадекватных предположений и субъективных представлений. Отсутствие комплексных подходов, безальтернативность рассмотрения проблем и некорректный анализ результатов не позволяют делать широкие обобщения и правильные выводы. Что же касается имеющихся у многих людей существенных затруднений с осознанием объективной реальности, то эта серьезная ущербность до настоящего времени вообще не рассматривалась и не анализировалась. Не будь всего этого, давно бы имелась достаточная ясность по присущим человеку полевым формациям, интуиции и биолокации, неучитываемым природным и техногенным факторам и многим другим вопросам.

Снова обратимся к развитию интуиции. Большую помощь в непосредственном развитии интуиции может оказать освоение методик и приемов биолокации с позиций энергоинформатики. Биолокационные способности есть у всех людей. К общим для всех относятся обычно неосознаваемые способности различать ощущения и зрительные образы (сенсорная и зрительная биолокация). Многие люди могут хорошо владеть и биолокационным инструментом, о чем они просто не подозревают. Высококвалифицированный специалист по биолокации может помочь научиться различать как бы «забытые» ощущения и зрительные образы или освоить основные приемы работы с инструментом. Дальнейшее совершенствование обеспечат личные навыки при выполнении самостоятельных биолокационных работ.

Надо оговориться, что на сегодняшний день биолокационная подготовка связана с рядом трудностей. Специалистов по биолокации с высокой квалификацией очень мало. Обычно биолокацией занимаются на любительском уровне. Немногие профессионалы специальных знаний не имеют, новейшими методиками владеют недостаточно, основ энергоинформатики не знают. Самодеятельные курсы ведут подготовку на низком уровне, лицензий на обучение у них нет. Для подготовки квалифицированных специалистов необходимо ведомственное, межведомственное или государственное обучение основам биолокации и энергоинформатики в учебных и исследовательских учреждениях. Эти и другие рекомендации были сформулированы еще в 1993–1994 гг. в отчетных материалах Ассоциации инженерной биолокации по результатам ряда НИР. Однако до настоящего времени положение не изменилось. Тем не менее, в интересах повышения безопасности эти вопросы надо решать.

Наилучшие результаты по развитию интуиции могут обеспечить комплексный метод с использованием основ научной методологии, специальных тренировок и приемов и биолокационной подготовки.

В целом развитие интуиции у широкого круга специалистов разного профиля будет способствовать более адекватному восприятию окружающего мира и повышению безопасности в ситуациях повышенного риска, в том числе повышению авиационной безопасности.

«Узкие» места в системе профилактики ошибочных действий летного состава
В. В. Козлов, И. Мединцев

Сухие цифры авиационной статистики убедительно доказывают, что доминирующей причиной аварий и катастроф остаются ошибочные действия (ОД) летного состава и лиц, управляющих воздушным движением. В этой связи система мероприятий по предупреждению авиационных происшествий должна быть в первую очередь направлена именно на профилактику ошибочных действий. О том, какой ее видят летчики сегодня, и в чем она несовершенна, мы попытались выяснить путем опроса летного состава по специально разработанной анкете.

Отношение летного состава к сложившейся системе обеспечения безопасности полетов наиболее ярко характеризует тот факт, что 78,5 % из них удалось скрыть особые ситуации, в которых летчики оказались главным образом из-за допущенных ими ошибочных действий. Каждый второй летчик (54,5 %) считает, что методика разбора полетов неэффективна, так же как и способы проведения профилактической работы по предупреждению ОД. В этой связи 47,1 % летного состава оценили работу методических советов полков как удовлетворительную, а 14,8 % – как неудовлетворительную.

К сожалению, до настоящего времени методология человеческого фактора не стала основой определения причин ошибочных действий летчиков. По-прежнему за каждую допущенную ошибку обвиняют летчика, не задумываясь о том, что он может быть только исполнителем ошибочного действия, в то время как ошибки скрываются в эргономических недостатках техники, несовершенстве методики профессиональной подготовки, нарушениях организации летной работы.

Важное место в профилактике ОД занимает информация о результатах расследования авиационных происшествий (АП) и инцидентов (И). Однако, как показал опрос, данная информация многих летчиков не удовлетворяет. Так, результаты расследования АП, изложенные в приказах, не устраивают 46,2 % летного состава, в бюллетенях – 34,7 %, в информационных выпусках – 28,0 %, в журналах – 32,2 %.

Серьезные претензии у летного состава к методике подготовки к действиям в особых ситуациях полета (ОСП). При этом, не удовлетворены организацией и методами обучения 34,7 %, а описанием признаков и действиям в ОСП – 23,9 %. Поэтому не случайно основными вопросами психофизиологической подготовки летчики указали наряду с сохранением здоровья и профессиональным долголетием, подготовку к действиям в ОСП.

Важно подчеркнуть, что эффективность и надежность своих действий, в том числе в ОСП, многие летчики связывают со знаниями психофизиологических особенностей деятельности в полетах различного целевого назначения. Отметив слабые знания по данному вопросу, 86,0 % летчиков указали на необходимость лучше изучать психофизиологические аспекты деятельности в училищах, а 80,0 % – в авиационных полках. Вероятно, летчики понимают, что без знания психофизиологических основ совершаемых ошибочных действий построить эффективную систему их профилактики невозможно. Кроме того, 85,0 % летного состава указали на целесообразность подготовки методического пособия по психофизиологическим опасным факторам, с которыми сталкиваются экипажи в разных полетах и на разных этапах их выполнения.

В целом результаты анкетного опроса свидетельствуют, что существующая система предупреждения ОД летного состава не эффективна, не обеспечивает выявление их истинных причин и направлена, главным образом, на обвинение летчика в совершенной им ошибке. При этом упускается из виду тот факт, что причина ОД может находиться не в летчике, а в организации, содержании и условиях профессиональной деятельности. Становится очевидным, что без совершенствования системы профилактики ошибочных действий добиться снижения авиационной аварийности, связанной с человеческим фактором, не представляется возможным.

Функционально-адаптивный способ обеспечения безопасности полетов при нарушении работоспособности летчика
В. И. Зорилэ

Полеты на летательных аппаратах сопровождаются воздействием на организм интенсивных неблагоприятных физических, эмоциональных и операциональных факторов, которые могут привести к нарушению функционального состояния, развитию утомления, переутомления, острых заболеваний патологических синдромов и травм, а также к снижению уровня активности, бдительности и качества профессиональной деятельности, вплоть до потери профессиональной работоспособности и сознания летчика. При интенсивных воздействиях неблагоприятных факторов полета (ускорений, перегрузок, гипоксии) потеря работоспособности летчика может наступить внезапно, без предвестников, даже у достаточно подготовленных лиц и при использовании средств защиты и привести к возникновению психофизиологических инцидентов, аварий и катастроф. Это обусловлено тем, что известные способы обеспечения безопасности полетов при ухудшении функционального состояния летчика предусматривают его активное участие в управлении ЛА или включении им соответствующих режимов работы САУ.

В результате многолетнего творческого сотрудничества научных сотрудников Государственного научно-исследовательского испытательного института авиационной и космической медицины МО РФ, Московского научно-производственного комплекса «Авионика» и Московского авиационно-производственного объединения МИГ обоснован принципиально новый функционально-адаптивный способ и разработана система управления летательным аппаратом (ЛА), предназначенных для активного обеспечения безопасности авиакосмических полетов при нарушении или внезапной потере профессиональной работоспособности летчика[1]1
  Аникеев Н. Ф., Белосвет А. А., Бахаев М. М., Эорилэ В. И., Зорилэ В. В., Конюшков А. А., Сухарев А. И., Чичнев А. Е. Способ управления летательным аппаратом. Патент Российской Федерации № 2025412 с приоритетом от 26 сентября 1988 г.


[Закрыть].

На основании экспериментальных и аналитических исследований сформулированы методологические принципы активного обеспечения безопасности полетов при нарушении профессиональной работоспособности летчика.

Принцип функциональной адаптивности предусматривает создание способов и систем управления, обладающих свойствами саморегуляции и взаимной компенсации функций ненадежного или отказавшего звена системы «человек-машина-среда» (СЧМС). Причем работоспособное звено системы не только резервирует функции отказавшего звена, но и осуществляет действия для этиопатогене-тического восстановления его работоспособности. В соответствии с этим принципом функционально-адаптивная система управления (ФАСУ), реализующая способ, должна обеспечивать непрерывную автоматическую регистрацию и оценку в реальном масштабе времени параметров функционального состояния человека-оператора (ЧО), неблагоприятных факторов полета, пространственного положения и работы систем ЛА. При достижении этими параметрами характеристик, угрожающих эффективности и безопасности полета, ФАСУ обеспечивает их запоминание, адаптивное изменение своей структуры, алгоритмов и законов управления полетом ЛА и функциональным состоянием 40 в зависимости от состояния СЧМС.

Сущность принципа интегративной оценки работоспособности ЧО состоит в автоматической регистрации и оценки основной функциональной системы, интегративных психофизиологических показателей, входящих в структуру профессиональной деятельности летчика и определяющих ее эффективность. В этих целях доказана возможность использования параметров мышечных усилий, прилагаемых к органам управления ЛА, элементарных функциональных единиц ультраструктуры деятельности ЧО – сенсомоторных квантов и интервалов времени между ними (шаг кванта).

Принцип приоритетного решения задач управления заключается в организации процесса управления ЛА с учетом состояния всех компонентов СЧМС и актуальности решения задач для реализации генеральной функции путем последовательного вовлечения приоритетных режимов (программ) работы системы автоматического управления.

Распределение функций между человеком и автоматом в ФАСУ осуществляется с учетом требований принципа пассивного, недееспособного оператора. Реализация требований этого принципа предусматривает принудительное включение соответствующего режима работы САУ без вмешательства летчика в контур управления в момент установления факта существенного нарушения и (или) внезапной потери его работоспособности.

Принцип автоматической регистрации параметров состояния всех звеньев СЧМС на бортовых и наземных приборах объективного контроля предполагает активное выявление скрытых случаев потери работоспособности и оказание оперативной интеллектуальной поддержки и этиопатогенетической помощи ЧО в полете, а также проведение их расследование и разработка рекомендации для отбора, экспертизы и подготовки летных экипажей в целях предотвращения аварий и катастроф, обусловленных человеческим фактором.

С учетом требований указанных принципов нами, совместно с Н. Ф. Аникеевым и др. (1988), разработана и изготовлена функционально-адаптивная система управления ЛА и функциональным состоянием летчика, которое определяет штатное, опасное, аварийное и катастрофическое состояния СЧМС, в зависимости от которых обеспечивает соответствующие режимы работы ОАУ:

– диагностика состояния всех компонентов С4МС, без вмешательства в их работу;

– представление летчику полимодальных сигналов опасности;

– осуществление защитно-восстановительного маневра;

– последовательное выполнение каскада спасательно-восстановительных маневров.

Алгоритмы работы ФАСУ обеспечивают:

– определение существенного нарушения или внезапной потери профессиональной работоспособности (сознания) летчика при воздействии ускорений (перегрузок) без использования специальной медицинской аппаратуры и наложения датчиков на тело летчика (дистанционно);

– сопряжение и согласование со штатными системами ручного и автоматического управления, индикации (сигнализации), жизнеобеспечения и спасения без существенного изменения конструктивных и эксплуатационных характеристик различных ЛА и способов их применения;

– возможность использования индивидуальных психофизиологических резервных возможностей летных экипажей и летно-технических характеристик ЛА в полном объеме при одновременном обеспечении безопасности эксплуатации в случае нарушения работоспособности летчика.

Результаты комплексных испытаний ФАСУ («Блока безопасности») на стендах полунатурного моделирования и в полетах на различных современных самолетах, показали, что время, необходимое для экспресс-диагностики особой ситуации в полете, составляет от 0,11 до 10 с в зависимости от аэродинамических характеристик и пространственного положения ЛА в воздухе в момент имитации внезапной потери работоспособности летчика. Высота неуправляемого полета при использовании ФАСУ изменялась в диапазоне ±50100 м, что обеспечивает безопасность полета и на малых высотах.

Разработанный функционально-адаптивный способ управления ЛА обеспечивает безопасность полета в случае временной потери работоспособности летчика при воздействии ускорений, а также при возникновении положительных и отрицательных ускорений заданных пороговых величин (-0,5>Пу>1,5§) после наступления потери работоспособности летчика любой этиологии, независимо от причины. Между тем такие величины ускорений практически всегда возникают в неуправляемом полете ЛА под воздействием внешних возмущающих факторов.

Реализация функционально-адаптивного способа и системы управления в летной практике, несомненно, позволит полнее использовать психофизиологические резервные возможности летных экипажей с учетом индивидуальной устойчивости к действию неблагоприятных факторов полета, повысить уровень их мотивации и направленности на летную работу, а также эффективность применения ЛА и безопасность полетов даже в случае внезапной временной потери работоспособности летчика.

Способ управления может быть реализован на серийных и перспективных маневренных ЛА, на транспортных самолетах и вертолетах, оборудованных САУ. Он может найти применение при выполнении учебно-тренировочных полетов в процессе первоначального летного обучения курсантов авиационных училищ, при переучивании и в процессе повседневной подготовки летных экипажей военной и гражданской авиации, в длительных полетах, а также в испытательных полетах при отработке летно-технических характеристик новых летательных аппаратов. Кроме того, изобретение может найти применение в спортивной авиации при выполнении фигур сложного и высшего пилотажа, в авиатике и при полетах летательных аппаратов в космос.