Текст книги "Системная безопасность гражданской авиации страны (анализ, прогнозирование, управление)"

1.4. Организационный уровень реализации программ безопасности полетов

Результаты синтеза структуры системы управления безопасностью на организационном уровне представлены на рис. 1.7. Каждой подсистеме (1–4) структуры присущи определения функции, которые она способна выполнять.

Рис. 1.7

Приведенная система реализации процессов менеджмента включает совокупность подсистем, обладающих функциями, наделенными создателями этой системы: разработка стратегии (1); анализ информации (2); работа над неблагоприятными условиями (3); сбор информации (4).

Рассмотрим подробнее функции каждой подсистемы (рис. 1.7).

1. Корпоративная подсистема (1), реализующая корпоративный подход, включающий в себя политику по безопасности организации, цели и задачи органов власти авиационной системы, направленные на разработку стратегий управления.

2. Организационная подсистема (2), разрабатывающая организационные средства, необходимые для внедрения действий и процессов по совершенствованию безопасности, в том числе путем анализа информации.

3. Реализационная подсистема (3) создает средства и политику по безопасности, целям и задачам в среде с помощью методов и способов, созданных подсистемой (2), выделяя первоочередные работы над неблагоприятными условиями.

4. Подсистема (4) контроля за безопасностью подтверждает реализацию претворения политики по безопасности, целей и задач в жизнь. Эта подсистема обратной связи способствует постоянному развитию. Подсистема реализует: мониторинг; анализ операционной базы; аудит безопасности и анализ выполнения, выявления и использования лучших способов работы.

Проведем в качестве примера синтез структуры подсистемы 1 и подсистемы (3) для системы менеджмента безопасности. Структура системы разработки стратегии управления (подсистема 1) включает подсистемы, реализующие:

1) утверждение стратегии (подсистема 1–1);

2) назначение ответственных, методология (подсистема 1–2);

3) сбор дополнительной информации (подсистема 1–3);

4) повторная оценка ситуации (обратная связь) (подсистема 1–4).

Стратегия, принятая авиационной системой, отражает корпоративные свойства безопасности, направлена на оценку риска, присущего данной авиационной системе.

Структура подсистемы реализации безопасности полетов (подсистема 3).

Подсистема 3–1. Организация создает культуру безопасности для уменьшения потерь в авиации. Реализует поощрение безопасности и обзор выполнения целей и задач.

Подсистема 3–2. Реализует оценку безопасности, расследование и анализ.

Подсистема 3–3. Реализует уведомление о происшествиях, схему выявления нарушений по всей организации, включающие: анализ данных полета; аудит безопасности линейных операций; службу безопасности нормальных операций.

Подсистема 3–4. Реализует текущий контроль за безопасностью, мониторинг, внутренний аудит.

Рис. 1.8

В рамках государственной системы управления безопасностью полетов результаты структурно-функционального синтеза на уровне реализации программ безопасности полетов представлены на рис. 1.8. После государственного уровня (подсистема 1) следуют:

– подсистема (2), группы предприятий и организаций, реализующих создание новой техники;

– подсистема (3), включающая группы предприятий и организаций, осуществляющих эксплуатацию воздушных судов гражданской авиации;

– подсистема (4), включает предприятия, реализующие мониторинг и оценку достигнутых показателей безопасности полетов.

Подсистема (1) разрабатывает для подсистем (2) и (3) отдельные программы повышения безопасности, что структурно вполне согласуется с концепцией системы управления безопасности полета, созданной ICAO. При этом подсистемам (2) и (3) вводятся различные наборы показателей приемлемых уровней безопасности полета.

Однако в целевом плане показатели подсистем (2) и (3) направлены (взаимосвязаны, взаимозависимы) на реализацию тех основных показателей и их целевых значений, которые приняты для государственной программы (подсистемы (1)). Все это обеспечивает приемлемый уровень безопасности, который установлен для государственной программы.

Задачи подсистем по реализации программ безопасности полетов (рис. 1.8).

Подсистема (1) (рис. 1.8) реализует синтез систем и средств для обеспечения безопасности полетов, включает представителей ICAO, государства, полномочных органов, формирующих идеологию.

Подсистема (2) (рис. 1.8) реализует анализ синтезированных систем и средств безопасности полетов, на уровне создания и проектирования включает производителей, формирует методологию.

Подсистема (3) (рис. 1.8) реализует внедрение разработок подсистем, созданных в подсистеме (2), в виде реальных систем авиационной системы, обеспечивая нужный уровень безопасности полетов, осуществляя синтез на уровне реализации цели; включает пользователей самолетов, поставщиков и пользователей средств обслуживания, осуществляя реализацию функциональных свойств авиационной системы.

Подсистема (4) (рис. 1.8) реализует: мониторинг и качественную и количественную оценку реализованной безопасности полетов; синтез на уровне целеконтроля; включает деловые и профессиональные ассоциации: оценщиков авиационных систем и подсистем, т. е. контроль, анализ, оценку, формирует рекомендации для подсистемы (1).

С учетом сказанного уточним функции подсистем, изображенных на рис. 1.8, реализующих программы по безопасности полетов.

Подсистема (1) реализует всесторонний подход к безопасности осуществления (реализации) полетов посредством:

– ответственности Совета директоров по выполнению мер безопасности, в том числе уменьшению количества аварий и летальных случаев, правильно распределенных обязанностей и ответственности;

– четкой формулировки идеологии безопасности, основывающейся на корпоративных ценностях;

– руководства в своей деятельности целями и программой корпоративной безопасности;

– объективной оценки культуры безопасности;

– четкого исполнения процессов по контролю и надзору за безопасностью.

Подсистема (2) реализует всесторонний анализ возможных средств, синтезированных подсистемой (1), для реализации стратегических целей посредством:

– структурно-функционального синтеза и анализа систем максимизации эффективности авиационных систем различного уровня, разрабатывая методы и средства;

– структурно-функционального синтеза и анализа систем минимального риска для авиационных систем различного уровня, разрабатывая соответствующие методы и средства.

Подсистема (3) реализует эффективные организационные средства обеспечения безопасности посредством:

– размещения ресурсов по подсистемам (3), обеспечивая минимальные риски или максимальную безопасность;

– внедрения стандартных операционных процедур;

– разработки стандарта для контроля за оборудованием и системами;

– контроля за своевременным обнаружением повреждений оборудования и систем, используемых в работе;

– внедрения систем выявления нарушений, оценки риска и руководства ресурсами по компенсации выявленного риска;

– привлечения персонала к участию по безопасности руководства, т. е. реализации обратной связи;

– оценки коммерческой политики, реализующей необходимую безопасность.

Подсистема (4) реализует систему контроля за безопасностью посредством:

– системы анализа данных полетов, включая обнаружение опасных условий функционирования авиационной системы;

– системы аудита, которая изучает опасные условия функционирования по мере их возникновения;

– периодического контроля за безопасностью независимыми организациями;

– системы, реализующей внутренние расследования безопасности;

– системы эффективного использования информации о безопасности для анализа действий и мониторинга организационных изменений как части системы менеджмента безопасности;

– мониторинга линейного руководства, выполняющего работы по безопасности, для оценки регуляторных требований со стандартами.

Контроль за безопасностью или мониторинг итогов безопасности, осуществляемых подсистемой (4) (рис. 1.7), – одна из основных функций в общей стратегии системы менеджмента безопасности организации.

Система контроля безопасности или мониторинга действий по безопасности нейтрализует свои потери до аварии или серьезного происшествия.

Функции системы:

– определение релевантных индикаторов безопасности;

– развитие системы уведомления;

– развитие системы расследования происшествий;

– развитие процедур интеграции информации из всех источников;

– развитие процедур анализа информации.

Таким образом, решается задача получения критериев оценки безопасности работы системы посредством мониторинга. Показатели безопасности характеризуют допустимый уровень безопасной работы системы. Цель безопасности – сформировать обоснованный требуемый уровень безопасной работы системы.

Типичные показатели безопасности на макроуровне:

– количество авиапроисшествий в месяц;

– серьезные аварии в месяц;

– потери от различных аварий в месяц;

– проникновения на взлетно-посадочную полосу в месяц;

– летальный исход в авиакатастрофах за год.

Не существует единого показателя безопасности, подходящего под все случаи. Показатель, выбранный для того, чтобы выражать цель безопасности, должен подходить к ситуации, в которой он будет использован, чтобы было возможно провести оценку безопасности в тех же терминах, что и определение цели.

Факторы, создающие аварийные ситуации (ICAO): конструкция оборудования; человеческие и культурные факторы; корпоративная культура безопасности; факторы цены.

Человеческая система – наиболее приспосабливающаяся часть авиационной системы. «Термин «человеческие ошибки» мало полезен в руководстве по безопасности. Хотя он может показать, где в системе произошел срыв в работе, но не в состоянии объяснить почему» [35].

Модель системы, контролирующей аварийные ситуации, взаимоотношения различных компонент управления авиасистемой, синтезированная на структурно-функциональном уровне, приведена на рис. 1.9.

Рис. 1.9

Охарактеризуем кратко внешние возмущающие факторы W, действующие на человека, изменяя его функциональные свойства [30, 31, 40]:

– физические (сила, высота, зрение и слух и т. п.);

– физиологические факторы, влияющие на внутренние интеллектуально-энергетические процессы;

– психологические факторы, влияющие на психологическую готовность к любым ситуациям;

– психосоциальные факторы (финансовые проблемы; недовольство своим положением).

В документах ICAO (см. стр. 13) сказано: «Человеческая ошибка считается причиной или одним из основных факторов в большинстве авиааварий. Слишком часто компетентный персонал совершает такие ошибки, хотя, безусловно, они не планировали попадать в аварию. Ошибки не являются неким типом отклонений в поведении, они – естественный продукт виртуальности всех усилий человека. Ошибки должны быть приняты как нормальный компонент любой системы, в которой взаимодействуют техника и человек. «Человек может ошибаться…»

«Погрешность – это ошибка памяти, незаметная ни для кого». Погрешности в принятии решений, так, например, в планировании, ведут к ошибкам.

Человек в процессе деятельности совершает множество ошибок, часть из которых реализует происшествия, т. е. являются опасными, а часть реализует аварии, т. е. являются катастрофическими.

При этом источниками ошибок являются:

1) внешние (относительно человека) факторы W, включающие организационные, конструкцию оборудования и т. п.;

2) внутренние факторы V, включающие обучение, личные факторы, культуру и т. п.

Можно выделить:

– запланированные ошибки;

– ошибки при выполнении (промах и погрешности) задания или своего же решения;

– грубые нарушения.

Сертификационный уровень безопасности полетов определяется при допущении, что экипаж воздушного судна безошибочно выполняет все предписанные в руководстве по летной эксплуатации действия по управлению воздушным судном в простых и сложных, в том числе аварийных условиях.

Очевидно, что при оценке общего уровня безопасности полета необходимо исходить из того, что экипаж воздушного судна, как и любая другая бортовая система, имеет ограниченную надежность, все аспекты которой должны исследоваться и учитываться. Более того, в свете поставленной ICAO задачи постоянного роста безопасности полетов необходимо постоянно искать способы обеспечения работы экипажа воздушного судна, главным образом, за счет повышения ситуационной осведомленности, а также за счет совершенствования эргономики пилотской кабины.

В соответствии с результатами статистических исследований, проводимых в США, в настоящее время надежность пилота как оператора сложного человеко-машинного комплекса, очень приближенно может быть оценена показателем: 4 ошибочных действия на 1 млн. выполненных операций. Если предположить, что в течение каждого полета экипаж выполняет около 20 важных операций, неправильное выполнение которых может инициировать развитие опасных ситуаций, то, связывая эти величины с достигнутым в настоящее время уровнем безопасности в США (2,3 катастрофы на 1 млн. полетов) и долей человеческого фактора в общем числе причин катастроф (75 %), нетрудно получить еще одну приближенную оценку, что 2 из каждых 100 ошибочных действий экипажа воздушного судна приведет к катастрофам.

Степень негативного влияния человеческого фактора на безопасность полетов в первую очередь зависит от уровня профессиональной подготовки экипажей воздушных судов. В проекте Государственной программы повышения безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации предусмотрены необходимые мероприятия по обеспечению этого процесса.

В стрессовых ситуациях, которые возникают в процессе полета даже при неполадках, вначале непосредственно не угрожающих развитием опасных ситуаций, психоэмоциональный фактор может разрушить динамические стереотипы экипажа воздушного судна, наработанные в процессе профессиональной подготовки. По-видимому, это является основной причиной того, что доля негативного влияния человеческого фактора на уровень безопасности полетов (75–80 %) долгие годы сохранялась во всем мире независимо от степени совершенства системы обучения.

Отметим, что в наибольшей степени человеческий фактор проявляется в летных происшествиях, связанных с потерей пространственного положения, сваливания, превышения установленных предельных ограничений (15 % от общего количества катастроф), а также связанных со столкновениями исправных воздушных судов с возвышенностями (также 15 % катастроф за период с 1958 по 2001 год). Основными причинами таких происшествий являются:

1) неумение экипажей выводить самолет из сложного пространственного положения;

2) неумение экипажей распознавать ненормальную работу пилотажно-навигационного комплекса;

3) отсутствие контроля за параметрами полета в процессе возникновения и развития особой ситуации;

4) неправильная работа с функциональными системами самолета, в том числе:

– пропуск операций (невыпуск закрылков перед взлетом, нерасстопоривание рулей перед взлетом, невключение реверса тяги двигателей на посадке, невключение противообледенительной системы в условиях обледенения);

– неправильное выполнение операций (неправильный ввод координат радиомаяка в вычислитель бортовой навигационной системы);

– непреднамеренное включение или выключение той или иной функциональной системы в полете (выпуск интерцепторов на взлете, включение реверса тяги двигателя в воздухе, выключение питания авиагоризонта и др.).

Для уничтожения ошибок летчика вводятся система предупреждения о приближении опасности.

Существующие системы предупреждения об опасном сближении с землей (ССОС-1, ССЩС-2, СППЗ) достаточно эффективно работают только при полетах над слабопересеченной местностью, поскольку построены на использовании сигналов от барометрического и радиовысотомеров. В сильнопересеченной и горной местности указанные системы малоэффективны по принципу действия. ICAO рекомендуется усовершенствованная EGPWS, основанная на использовании спутниковой навигации и цифровой карты местности.

Предполагается также реализовать рекомендации Международного авиационного комитета по расширению комплекса технических средств, позволяющих свести к минимуму влияние перечисленных выше ошибочных действий экипажей воздушных судов. К таким средствам должны относиться:

– усовершенствованные световые и звуковые сигнализаторы режимов работы систем при выходе параметров полета за ограничения;

– расширенная номенклатура бортовых устройств, подсказывающих экипажу необходимость выполнения определенных действий;

– блокировки, предотвращающие неправильное использование систем;

– активные средства вмешательства в парирование особых ситуаций.

Следующим важнейшим направлением должна являться работа по усовершенствованию и развитию интерфейсов в системе «Экипаж – воздушное судно – окружающая среда» [18] (разработка более совершенных форматов представления визуальной информации, звуковой сигнализации, усовершенствование пультов управления). Особое внимание должно быть уделено разработке интегрированных пультов управления с целью сокращения общего количества органов управления и решения задачи блокировки возможных неправильных действий экипажа.

В ряде случаев психоэмоциональный фактор оказывается настолько сильным, что сценарий катастрофической ситуации развивается, несмотря на наличие всех предупредительных сигналов (например, взлет с невзлетной конфигурацией, несмотря на выдачу сигнала «к взлету не готов», упорное приближение к сваливанию при наличии предупреждающих сигналов о нарушении режимов по скорости и углу атаки). Для таких случаев в интегрированном комплексе бортового оборудования должны быть предусмотрены режимы принудительного вывода воздушного судна в область безопасных параметров полета на базе теории структур [60].

В рамках следующего направления работ должны быть специализированные исследования особенностей психоэмоционального состояния экипажа воздушного судна в различных условиях полета, в том числе в стрессовых состояниях.

С учетом вышеизложенного приведем перечень новых функций комплексов БРЭО (бортового электронного оборудования), который должен быть основой для разработки программных мероприятий, направленных на снижение негативного влияния человеческого фактора на безопасность полетов:

1) раннее предупреждение экипажа о возможности столкновения воздушного судна с землей за счет использования спутниковых навигационных систем и цифровых трехмерных карт местности;

2) раннее предупреждение экипажа о возможности потери воздушным судном пространственной ориентации (в том числе о возможности сваливания) за счет более совершенных алгоритмов обработки информации по сравнению с реализованными в штатных системах и системе предупреждения критических режимов, учета факторов, характеризующих конкретные условия полета;

3) измерение массы и центровки воздушного судна на стоянке и в полете;

4) автоматический контроль параметров разбега и взлета (скорости, ускорения, пройденного на взлетно-посадочной полосе расстояния) с выдачей сигнала на прекращение взлета при их несоответствии нормативным значениям;

5) организация в рамках интегрированного комплекса авионики бортовой электронной библиотеки с функцией автоматического контроля правильности выполнения экипажем нормативной последовательности операций по управлению воздушным судном на всех этапах полета;

6) блокировка операций по управлению воздушным судном, которые могут привести к развитию осложненных ситуаций в катастрофические (например, блокировка отключения нормально работающих двигателей при отказе или пожаре в одном из двигателей);

7) представление экипажу воздушного судна предупреждающей информации об опасности в более эффективных форматах, например замена штатной сигнализации и системы предупреждения критических режимов на комплексную визуально-звуковую (в том числе речевую) сигнализацию с нарастающей интенсивностью по мере развития опасной ситуации, а также с сообщением о лимите времени до возможного катастрофического финала и с выдачей команд по его предотвращению.

Одна из основных целей системы управления безопасностью является проверка безопасности, включая качество безопасности.

Реализация цели осуществляется на следующих уровнях:

1) внешний контроль, например на уровне государственного органа надзора;

2) внутренний контроль, осуществляемый внутренней системой управления безопасностью.

Цели внутренней проверки безопасности.

1. Определение рисков, а также обнаружения потенциала, который создает источник опасных ситуаций системы гражданской авиации.

2. Обеспечение в системе управления безопасностью устойчивой структуры согласно оценке персонала, ее реализующего; соблюдение предписанных процедур и инструкций путем создания достаточного уровня компетентности персонала эксплуатирующего оборудования, способного сохранить необходимый уровень их эксплуатационных качеств.

3. Создаются необходимые меры, обеспечивающие предотвращение критических ситуаций.

4. Создаются эксплуатационные качества системы, обеспечивающие необходимый уровень безопасности предоставляемых услуг.

5. Создаются эффективные меры по обеспечению безопасности, контроля над качеством безопасности и обработки материалов, связанных с безопасностью функционирования системы гражданской авиации.

Процесс проверки безопасности реализуется в рамках системы, каждая из подсистем которой выполняет необходимые функции. Результаты структурно-функционального синтеза этой системы представлены на рис. 1.10.

Система управления технической безопасностью структурно идентична системе проверки безопасности (рис. 1.10). При этом ее подсистемы обладают следующими свойствами.

Подсистема 1: служба безопасности.

Подсистема 2: комитет безопасности.

Подсистема 3: проведение исследования по технике безопасности.

Подсистема 4: управление и распространение информации по безопасности.

Рис. 1.10