Текст книги "Смысл авиации 5-го поколения"

Проведенный анализ исходов АП за 15 последних лет показал повышение травматизма при катапультировании. Это связано с ухудшением наземной подготовки летного состава, так как в частях отсутствуют наземные катапультные тренажеры, что не дает полноценно формировать и поддерживать навыки по правильному катапультированию. Активное использование в зонах локальных конфликтов вертолетов, оборудованных системами ночного видения, поставило ряд проблем, связанных с особенностями взаимодействия летного состава с ОНВ. Серьезную угрозу безопасности полетов составляют нарушение и потеря пространственной ориентировки летчиком. Среди причин летных происшествий, обусловленных ошибками летчика, нарушение и потеря пространственной ориентировки составляет от 5 до 12 %, а удельный вес потери пространственной ориентировки среди причин летных катастроф оказывается еще выше и достигает 30 %. При этом до 70 % летного состава, независимо от налета, в той или иной степени испытывают иллюзии пространственного положения. На перспективных сверхманевренных самолетах 5-го поколения ожидается резкое увеличение числа случаев появления у летчиков иллюзий пространственного положения. В этой связи, как показали проведенные исследования и зарубежный опыт, необходимо создание специальных динамических тренажеров (типа «GyroLab») для летного состава в целях профилактики указанных нарушений.

Важное значение для боеспособности летчика и безопасности полетов имеет состояние его здоровье. На основе разработанной сотрудниками Центра концепции о профессиональном здоровье определены направления совершенствования медицинского обеспечения путем диагностики истощения психофизиологических резервов здорового человека и создания системы восстановительной медицины. В настоящее время совместно с промышленностью создается автоматизированная информационная система врачебно-летной экспертизы, которая позволит создать единую базу данных по медицинскому контролю за состоянием здоровья летного состава от училища и на всем протяжении его летной работы, а также от авиационной части до МС ВКС. Ряд разработок применялся для обследования и экспресс-коррекции функционального состояния летного состава и спецподразделений, участвовавших в боевых действиях в Чеченской республике, куда в период с ноября 1999 по 2003 г. четырежды выезжала группа специалистов Центра. Полученные в реальных боевых условиях данные позволили разработать предложения по нормам нагрузки и отдыха личного состава, участвующего в выполнении, обеспечении и управлении боевыми полетами, в целях внесения их в боевые уставы родов авиации. Впервые разработаны и апробированы в боевых условиях технологии комплексной коррекции боевого стресса у летного состава.

Специалистами Центра было осуществлено медико-психологическое обеспечение военнослужащих в процессе 4 боевых походов ТАВКР «Адмирал Кузнецов». Была проведена эргономическая оценка рабочих мест самолетов и вертолетов палубного базирования. Нарастающая сложность видов боевого применения и тактических приемов использования авиационных комплексов в современных условиях обусловила резкое возрастание требований к профессионально важным качествам летчика, как к одному из базовых слагаемых обеспечения безопасности полетов.

В настоящее время становится проблемой способность выпускников в полном объеме осваивать современные авиационные комплексы и использовать их боевые возможности. Одна из главных причин создавшейся ситуации – комплектование летных вузов курсантами, имеющими недостаточные способности к летному обучению. Необходимо разработать комплекс методов и технических средств, включающий обучение эффективным приемам запоминания и восприятия информации в полете, развитие летного чувства, формирование навыков быстрого считывания показаний приборов и пространственного мышления с помощью специальных упражнений на тренажере и путем использования компьютерных обучающих систем и аудиовизуальных ТСО. Одним из важнейших направлений является разработка методологии расследования авиационных происшествий и инцидентов, связанных с человеческим фактором, новых подходов к анализу, учету и профилактике ошибочных действий летчика. Таким образом, решение проблемы повышения боевой эффективности перспективных самолетов и вертолетов требует комплексного подхода, имеет важное значение для повышения безопасности полетов и сохранения профессионального здоровья летного состава.

Литература

Медицинские и эколого-эргономические основы повышения эффективности и безопасности полетов: Монография / Ступаков Г. П., Сингаевский В. Н., Турзин П. С. с соавт. М: Гинфо, 2000.

Новиков В. С, Шустов Е. В., Благинин А. А., Горанчук В. В., Сапова Н. И. Способы оптимизации функционального состояния и работоспособности человека в экстремальных и субэкстремальных условиях. СПб.: ВмедА, 2001.

Пономаренко В. А. Психология человеческого фактора в опасной профессии. Гл. П. Нарастание угроз безопасности полета. Красноярск: Поликом, 2006.С.231–282.

Ушаков И. В., Хоменко М. Н. Бухтияров И. В. и др. Специальная психофизиологическая подготовка с целью повышения устойчивости летного состава к пилотажным перегрузкам и гипоксии. М.: МО РФ, 2006.

Федеральные авиационные правила по производству полетов государственной авиации Российской Федерации. М: Воениздат, 2008.

Федеральные авиационные правила медицинского обеспечения полетов государственной авиации Российской Федерации. М., 2009.

Человеческий фактор: психофизиологические причины ошибочных действий летчика и их профилактика: Метод, пособие/ Под ред. В. В. Козлова. М., 2006.

Albery W., Bushby A., Holmes S. R., Sazel M. Diamantopoutos I. SD statistics across NATO flight operations // 78^th Annual Scientific Meeting. 2007. P. 40.

Andrew A. Pilmanis, James T. Webb and Ulfl. BaUdin. Partial pressure of Nitrogenin Breathing Mixture and Rise of Altitude Decompression Sickness//Aviation, Space and Environmental Medicine. July 2005. V. 76. № 7. Sect. I.

1.3
Обоснование фундаментальных исследований психофизиологической деятельности в особых условиях динамических нагрузок на сверхманевренных летательных аппаратах

I. Обоснование актуальности проведения исследований

Актуальность данной работы обусловлена новой философией управления летательным аппаратом с использованием ИУС, изменяемого вектора тяги, глубокой автоматизации с компьютерной организацией подачи информации, сверхманевренностью (полетом на углах атаки свыше 90°, совмещенным управлением траекторным движением и движением вокруг центра масс), использованием электронных многофункциональных систем управления многоцелевым оружием, при длительности полетов до 10 часов.

При исполнении боевых задач человек летающий столкнется с ранее не встречающимися стрессогенным факторами, касающимися работоспособности, надежности, состояния здоровья и успешности введения боевых действий. Боевые действия нацелены, прежде всего, на решение многофункциональных задач применения по защищенным наземным, морским целям и завоевание господства в воздухе в воздушном бою, в том числе на встречных курсах. Именно решение этих задач определяет воздействие на психику и организм запредельных перегрузок. Эти воздействия носят многопрофильный психофизиологический и биологический характер, как то: расстройство сознания в оценке пространственного положения, образа полета, воздействие гипоксии головного мозга, нарушение кровообращения, многофункциональные иллюзии. При выполнении суперманевров с применением нашлемных средств информации не исключаются травмирования шейных позвонков. При перегрузках +G_z – 7-10 ед. сужается поле зрения, обедняется творческая активность, снижается скорость обработки и обобщения информационных потоков от разных источников в жестком дефиците времени. Не исключается психическое усиление подобных факторов на этапах длительных полетов. Эти данные получены нами частично при испытаниях подобного ЛА «Раптор» F-22 (США) и частично при испытаниях отечественных ЛА Т-4,1-42, где воздействия перегрузок изучались на уровне 8–9 ед. Но в данном случае речь идет уже о воздействии +9-12 GZ – до 12ед. с их отрицательной оценкой летчиками-испытателями США.

Это были пробные полеты. Интегрируясь с академической наукой (психологией, физиологией, системной организацией функционирования всех систем организма и психики), планируем провести фундаментальные исследования по разработке самоуправления и защите организма и психики собственно летчиком. Естественно, исследования и испытания будут не только непосредственно сопровождать полеты, но и опережать познанием конкретных возможностей человека. Одновременно будут накапливаться научные данные для проектирования летательных аппаратов б-го поколения. Планируется конкретно отработать реальные модели воздействующих факторов на ведущие функции человека в профессиональной деятельности. Прежде всего, интеллектуальные способности, прогнозирование умственных решений, а также характер последствий гипоксических, декомпрессионных расстройств, степень сохранения сознания, координации движения, активность дыхания под избыточным давлением, виды и формы изменений процессов ощущений, восприятия, зрительных и вестибулярных иллюзий, изменение волевых, физических качеств, мотивов к победе. На основании глубокого познания данных в системах кровообращения, гормональных, нейропсихических, дыхательных и психических свойств индивида будет строиться принципиально новая система защиты.

Планируется отработать проблемы формирования внутренних резервов психики и организма, создания нового уровня компенсаторных механизмов и, наконец, создания новых функциональных органов, т. е. сформировать синергичность ответных реакций с усиленной организацией всех компенсаторных уровней для системного усиления синдрома преодоления. Преодоление, как психическая категория, есть активация мотива, интеллектуальной и творческой активности в оценке происходящего, сохранение ориентации в пространстве и оценка угроз снижения качества и своевременности проведения основных процедур боя. Крайне необходима разработка оптимизации поступления бортовой информации с учетом одного человека на борту самолета, особенно при длительных полетах. Нужно кардинально решить психофизиологическое обеспечение поддержки дееспособности, сохраняя на высоком уровне креативную мыслительную деятельность и творческие приемы боя, исходя из конкретной ситуации.

Социальный итог работы: широкоформатное обеспечение человеческого фактора как ведущего звена в системе «летчик-самолет-боевая среда».

В теме органически предусматривается решение проблем всех видов психофизической защиты, эргономической комфортности, профессиональные тренажи, виды профподготовки с воздействием факторов-стрессогенов, а также новая организация медицинского контроля за состоянием профессионального здоровья, врачебно-летной экспертизы. Результаты лабораторных, полунатурных экспериментов окончательно проводятся в полетных заданиях на высший пилотаж и боевое применение. В процессе научных исследований будут использованы наши отечественные результаты при освоении ЛА 4+ и эксперименты на ПМК-ЦФ объекта Т-50. Планируется более углубленно проанализировать материалы освоения в США самолета «Раптор» F-22.

II. Новизна работы

1. Впервые проводятся фундаментальные исследования организма и психики человека при воздействии запредельных психофизиологических факторов полета с использованием моделей (тактики) боевого применения.

2. Оценивается роль созданных защитных средств, средств спасения, методов профессиональной и психофизиологической подготовки. Создаются методические пособия.

3. Внедряются новые формы реабилитации и восстановительной медицины.

4. Проводится подготовка элитного курсантского состава по освоению ЛА 5-го поколения. Формируется накопление новых научных фактов в интересах проектирования и испытания самолетов б-го поколения.

III. Цель и задачи исследования

1. Разработка новых психофизиологических, эргономических, медико-психологических средств, определяющих новые требования врачебно-летной экспертизы, новых средств и видов специальной тренажерной подготовки для поддержания уровня профессионализма и психофизического состояния здоровья во всех экстремальных режимах полета.

2. Обоснование принципов и методов профподготовки курсантов и методов их обучения. Создание методических пособий и тренажерных средств.

Научно-исследовательские работы (НИР) в области фундаментальных исследованиях, в интересах решения прикладных задач, должны включать:

– определение степени пространственной дезориентации при различных величинах, градиентов нарастания и времени воздействия перегрузок, в том числе с применением НСЦИ;

– оценку форм проявления влияния вестибулярных анализаторов в качестве помехи на безопасное выполнение полетных заданий;

– исследование динамики кровообращения в базальных, вертебральных отделах, степень их влияния на зрительный и вестибулярный, мозжечковый аппарат, снижающих эффективность боевого применения (дальность обнаружения, искажение предмета цели, формы индикации на дисплее, вид, цвет, цифры, масштабы и смысловые представления).

Определенные данные есть (Ю. К. Чурилов, Р. А. Вартбаронов, М. Тихонов, И. В. Бухтияров, В. Филатов, М. Н. Хоменко, С. А. Айвазян, В. В. Лапа, Ю. В. Богданов и др.).

Есть данные при использовании вектора боковой перегрузки, провоцирующего появление новых иллюзий пространственного положения. Но нет данных об изменении предметного восприятия информационной модели, координации движения, формы, вида и времени искажения объекта цели. Нет эксперимента видов искажения восприятия образа полета и цели.

Недостаточно оценен ВКК в процессе летно-испытательных полетов: в позитиве и негативе при дыхании под повышенным давлением со сменой физиологии вдоха и выдоха, необходима более системная организация вестибулосенсорного и зрительного анализатора в позитиве и негативе, влияющего на процесс эффективного боевого применения.

Необходима модель познания объекта при перегрузках 9-12 ед. с ее тонким анализом видов затруднений и количественными доказательствами.

Что у нас есть:

– анализ переносимости курсантами и летчиками воздействие перегрузки до 6–7 ед.;

– оценка переносимости воздействия перегрузок и угловых ускорений за счет отработанной мышечной, дыхательной, мыслительной системы противодействия с наличием спецприборов.

Фундаментальные исследования касаются:

– успешности, боеспособности, работоспособности;

– методов тренажа, нормирования выделенных угроз и их классификации;

– психологического анализа результатов образного восприятия при нарушении мозгового и сосудистого кровообращения, причем при различных потоках крови, деформации сосудов и их взаимосвязи с вестибуло-сенсорными и гравитационными реакциями;

– полноценного анализа крови в оценке гипоксии и ее влияния на движение, дыхание и зрение;

– научно обоснованных методов формирования новых функциональных органов.

Из сказанного видно, что НИР, а затем ОКР будет емкая, всем хватит: физиологам, психологам, гематологам, окулистам, вестибулярщикам, специалистам по работоспособности, резервным возможностям, по безопасности полета, стандартизации, тренировкам, моделированию тестовых задач, компьютерному обеспечению и статистической обработке, разработке защитных средств, требований к здоровью, определению ограничений, разработке оптимальных тактических задач с учетом возможностей противника.

Методологическая задача не в разработке ограничений, списания с летной работы, а в создании новых органов, т. е. оперативной системы восстановления функций, психологической предуготовленности к использованию внешних и внутренних средств повышения работоспособности. Задача также заключается в производстве макетов опознания боевых ситуаций и формирования образа полета в реальном масштабе времени для тренировки принятия и реализации оптимальных решений.

Наша научная победа над решаемой задачей достигается с помощью фундаментальных познаний резервов летчика удерживать сознание, оперативное мышление, прогнозирование, антиципацию, волевой стимул и духовно-нравственный фокус – победить противника!

IV. Методы организации исследований

1. Группа руководителей готовит обоснование и формулирует Концепцию медицинского и эргономического сопровождения ЛА 5-го поколения, используя данные Т-4,1-42, данные по F-35 и «Раптор».

2. После формулирования Концепции:

– привлечение ученых РАН и ИПАН, МГУ;

– установка новой центрифуги и ее полное информационное обеспечение;

– системная разработка теории и практики моделирования поставленных задач;

– наличие испытателей и медицинского обеспечения безопасности экспериментов, наличие медицинского транспорта, оснащенного по требованиям скорой помощи;

– привлечение учреждений ВПК, касающихся: разработки защитного снаряжения, системы обеспечения безопасности полета, создания средств тренировки, построения информационного обеспечения и управления вооружением;

– создание экспериментальных моделей, испытываемых экипажами Т-50 в процессе боевого применения;

– оснащение эксперимента дополнительным медицинским магнитно-резонансным оборудованием, позволяющим оперативно, в реальном масштабе времени оценивать состояние мозгового кровообращения, вестибуло-сенсорных систем зрительного анализатора, компенсаторных возможностей.

Данный научный комплекс в сочетании с уже имеющимся цифровым исследовательским комплексом и стендом для ЛА 5-го поколения и наличие квалифицированных ученых Центра, имеющих полноценный опыт в этой области, при содействии ученых РАН, ИПАН (в рамках поставленных для них задач) позволит не только внести вклад в создание системы «человек-самолет-среда», но и превзойти по своим эргономическим и психофизиологическим характеристикам, боеспособности и безопасности ныне действующие зарубежные ЛА 5-го и б-го поколения.

Цикл НИРовской и опытно-конструкторской работы при конкретной государственной поддержке займет не более 3–5 лет.

Отдельные виды работ необходимо начать не позже апреля 2017 г.

V. Полезные материалы для профессиональной ориентации поданной проблеме

Результаты научных исследований изложены в журнале «Вестник Международной академии проблем человека в авиации и космонавтике (№ 2, 3, 4)» и в книгах В. А. Пономаренко «Нравственное небо», «Нерукотворный мир – духовный созидатель личности человека летающего».

«Нужна максимальная открытость военного бюджета, включая Госпрограмму вооружения и гособоронзаказ, широкое обсуждение его обоснованности и отражений в нем военной политики, расширение роли ученых».

«Надо увеличить долю НИОКР в инвестиционных ассигнованиях, уделяя особое внимание прорывным научно-техническим проектам и сформировать механизм объективной оценки перспективности тех или иных проектов и работ»[7]7
  Арбатов А., Дворкин В.// Газета ВПК. 2012. № 25 (442).


[Закрыть].

«Считаем, что безопасность полетов в ГА за последнее время у нас находится на низком уровне. Вот цифры за два текущих года.

В 2012 г. – одна катастрофа, 33 погибших; в 2012 г. – одна авария и катастрофа, 265 инцидентов, 34 поврежденных ВС.»

«Причины, – сказал Ж. К. Шишкин, в прошлом зам. министра гражданской авиации, – налицо: потеря профессионализма, преемственности поколений, утрата, инструкторского состава, знаний».

Погибшему в Тюмени молодому пилоту никто не мог подсказать, что поведение тонкого профиля крыла критично даже к небольшому обледенению. Не дай Бог, там автопилот включать так рано, как сделали в Тюмени. Утрата инструкторского профессионализма – это тоже ЧФ и одна из причин последних катастроф в Донецке, Сочи, Перми.

Эксперт расследования причин летных происшествий В. Пономаренко пишет:

«Почему не выполняются рекомендации комиссий по расследованию катастроф в МАКе? Думаю, в основном из-за ориентации на коммерческую основу, поскольку выполнение рекомендаций требует больших финансовых ресурсов. Дело и в летчиках. В фирмах со слабыми финансовыми ресурсами набирают летный состав по остаточному принципу. Все сливки собирают большие авиакомпании»[8]8
  Федюшин Ю.// Газета ВПК. 2012. № 25 (442).


[Закрыть].

Госавианадзор за последний год проверил 25 АУЦ[9]9
  АУЦ – авиационные учебные Центры гражданской авиации.


[Закрыть] из 35. Педагогические программы подготовки признали устаревшими.

Надо возродить тренировки в естественных условиях. Практически все АУЦ не контролируют методическую работу в авиакомпаниях. Все отдано на откуп авиакомпаниям.

Пришла молодежь с английским языком и компьютером, но не умеет управлять ЛА в ручном режиме. Во многих авиакомпаниях отсутствуют методические компьютерные классы, нет программного обучения.

О. Приходько, вице-президент общероссийского общественного объединения ПЛС: «В прошлом году мировая авиация буквально праздновала самый безопасный год в истории – всего 506 погибших. 119 из них погибли в России. А ведь доля нашей страны в международных перевозках – 1,7 %. Мы уже обогнали Конго и Индонезию, утвердили: в 80 % случаев виновен человек. Но ведь уже поняли, что ошибка может закладываться конструктором, РЛЭ и наконец-то летчиком.

Система управления безопасностью полетов позволяет выявить все факторы опасности, включая производство самолетов, издание документов, РЛЭ. Этот фактор называется организационным.

Высокая утомляемость и переработка стали обычным делом. Официально летают 90 часов. Но есть и неофициальные полеты. У нас есть смертельный случай в компании „Utair“, множество инфарктов непосредственно перед взлетом, перед рулением, после взлета, в гостинице.

К сорока годам, а еще чаще ближе к пятидесяти, как показали все медицинские исследования, фактический возраст выше календарного на 15 лет. За рубежом максимальный налет – 600 часов, максимум -700. В России 900 (!) – это практические минимумы. Сейчас планируют отпуск отнимать»[10]10
  Газета ВПК. 2012. № 4.


[Закрыть].

Н. Новичков: «Самолет F-22 „Рэптор“, как полагают американские эксперты, в настоящее время является наиболее передовым истребителем 5-го поколения для борьбы за превосходство в воздухе, а также для ударов по наземным целям с применением высокоточного оружия (ВТО). Самолет имеет малую заметность в различных диапазонах электромагнитного спектра. Имеет высокую скорость и маневренность с применением отклоняемого вектора тяги, а также интегральную авионику, синтезирующую информацию от бортовых и внешних датчиков.

ЛА F-35 делается для замены истребителей F-16 и А-10. F-22 „Раптор“ превосходит F-35 и рассматривается как дополнение к F-22. Однако из-за высокой стоимости „Раптора“ не удалось создать необходимое количество ЛА. Был план в 1991 г.– 648 единиц, но 2010 г. их количество составило 175 единиц (Air Force F-22 Fighter Program), общая стоимость закупок 179 самолетов – 67,3 миллиарда.

На закупку оружия выделено 369,5 млн, средняя закупочная стоимость каждого самолета – 185,7 млн дол. Всего закуплено 195 истребителей, в том числе 177 серийных, 16 испытательных.

13 декабря 2011 года сборочный цех корпорации Lockheed Martin в Мариэтта, штат Джорджия покинул последний серийный истребитель F-22A с бортовым номером 10-4195. Он стал 195-м F-22A, выпущенным начиная с 1997 года, и 2 мая 2012 года стал последним, 187-м серийным истребителем, переданным ВВС США.

В связи с дороговизной самолета F-22, результатом летных испытаний, аварийностью, 137 самолетов стоят на стоянке. Летчики-испытатели вывозят вновь строевых летчиков для повышения квалификации, опыта, уровней здоровья летного состава, оценки целесообразности одного человека на борту самолета. Мнение летчиков-испытателей США: одночленный экипаж не в состоянии использовать всю информацию при использовании более 10 видов вооружения с нашлемным визиром, больших перегрузок, длительностью полета более б часов.

В этой связи испытание самолета Т-50 требует глубоких научных исследований, оценивающих не только соответствие технического задания (Госзаказа), но и возможности и ограничения летчика на всех этапах управления самолетом, в том числе и на экстремальных режимах боевого применения с учетом длительности полетов, использования всех видов вооружения и решения тактических задач.

Главное – оценить не только выполнение ТЗ, но и уровень способности осваивать Т-50 летчиками с различным уровнем летной подготовки (классностью), состояния профессионального здоровья, мотивации, глубины использования духовных качеств в виде активности дополнительной генерации, исходящей из организма и психической возможности летчика»[11]11
  Завтра. № 46.


[Закрыть].