Потеря пространственной ориентировки в полете

Тема: Потеря пространственной ориентировки в полете

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОТЕРИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРИЕНТИРОВКИ и управления самолетом в полете.

Функции Росавиации.
Федеральное агентство воздушного транспорта (Росавиация) является федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в сфере воздушного транспорта (гражданской авиации), использования воздушного пространства Российской Федерации, аэронавигационного обслуживания пользователей воздушного пространства Российской Федерации и авиационно-космического поиска и спасания, функции по оказанию государственных услуг в области транспортной безопасности в этой сфере, а также государственной регистрации прав на воздушные суда и сделок с ними. Положение

Катастрофы по причине потери пространственной ориентировки летчиками в полете продолжаются. Практически ежегодно происходит 2 - 3 катастрофы по данной причине.
22 марта 1994 г. А-310 под Междуреченском.
6 декабря 1995 г. под ХабаровскомТу-154Б.
11 марта 2006 г. Ми-8Т а\п Варандей.

22 февраля 2006г. Ми-8Т под Красноуфимском.
Заключение МАК:
« …причиной катастрофы явились ошибочные действия командира вертолета,
проявившиеся в преждевременном и необоснованно энергичном торможении вертолета с уменьшением
общего шага несущего винта, что привело к попаданию вертолета в режим 'вихревого кольца'.
Последующие некоординированные и несоразмерные действия командира вертолета' в условиях малой
высоты привели к столкновению с землей».

23 августа 2000 г. ночью при уходе на второй круг упал в Арабском заливе вблизи аэропорта. Мухарак, Бахрейн самолет А-320.
Под Сочи, через шесть лет, катастрофа повторилась с точностью до деталей.
Выводы по расследованию катастрофы в Бахрейне:
пп. 3. «Во время выполнения ухода на второй круг после полета по кругу, представляется, что летный экипаж испытал пространственную дезориентацию (потерял пространственную ориентировку).
пп. 4с. «Командир корабля не полностью воспринял приборную информацию, которая образуется на заключительном этапе полета, при этом он испытывал информационную перегруженность».

3 мая 2006г. А-320 под Сочи.
Заключение МАК:
«..причиной катастрофы самолета А-320 (под Сочи) стали неадекватные действия командира его экипажа, одновременно второй пилот упустил из внимания посадочные параметры».
«В сложных метеоусловиях сыграл свою роль человеческий фактор» - уточнил министр транспорта РФ Игорь Левитин.

4 мая 2007 г. Боинг 737 в Камеруне «Кения Айруэйз»: «Пространственная дезориентация».
Ночью 4 мая 2007, B737-800, Регистрация 5Y-KYA, полет KQA 507 из международного аэропорта Абиджана (Кот-д'Ивуар), к Jomo Kenyatta Airport, Найроби (Кения), сделал регулярную остановку в международном аэропорту Douala. Время грозовое. Вскоре после взлета на высоте около 1000 м. самолет начинает крениться вправо, вначале «легко», затем крен все более и более увеличивается. Самолет переходит в глубокую спираль, вывести из которой летчики не могут.
13.09.2008 г. Катастрофа В-737 в Перми.
Заключение МАК:
«Непосредственной причиной авиационного происшествия явилась потеря пространственной ориентировки экипажем, в первую очередь КВС, осуществлявшим активное пилотирование самолета на заключительном этапе полета, что привело к перевороту самолета через левое крыло, его вводу в интенсивное снижение и столкновению с землей. Потеря пространственной ориентировки произошла при полете ночью, в облаках, с отключенными автопилотом и автоматом тяги.

19 декабря 2009 г. Под Воркутой Ми-171.
Заключение МАК:
«Непосредственной причиной а/п явилась потеря экипажем пространственной ориентировки после снижения вследствии отвлечения внимания от контроля за режимом полета».

12 февраля 2009 г. в Буффало Bombardier Dach Q400 при заходе на посадку.
Национальный совет по безопасности транспорта (National Transportation Safety Board, NTSB) США обнародовал окончательный отчет о катастрофе самолета под Буффало 12 февраля 2009 года. Согласно этому документу, главной причиной крушения лайнера стали действия командира экипажа, вследствие которых самолет потерял скорость и ушел в сваливание, после чего его так и не смогли выровнять.
В ближайшие месяцы, совет по безопасности (NTSB – Национальный совет по безопасности на транспорте США) будет глубже рассматривать эти вопросы – как совершенствовать общий код, и пилот и контроллер совершенства. Эти вопросы больше, чем этот несчастный случай, с далеко идущими последствиями для авиационной промышленности.

Есть одна вещь, в этой аварии, то, что история повторяется. Мы должны принимать быстрые и эффективные действия по этим рекомендациям. Если авиационное сообщество не примет их близко к сердцу, то нам суждено вернуться к ним снова. Это не должно привести к гибели еще 50 жизней, поэтому необходимо безотлагательно принимать меры и мы будем это делать.

2 августа 2010 г. Ан-24РВ, а/п Игарка.
Заключение МАК:
Причиной катастрофы самолета АН-24РВ RA-46524 при выполнении захода на посадку
в условиях, хуже метеорологических минимумов аэродрома, самолета и КВС для захода на посадку по системе ОСП, явилось непринятие экипажем своевременного решения об уходе на второй круг и снижение самолета ниже установленной минимально безопасной высоты (100м) при отсутствии надежного визуального контакта с огнями приближения и огнями ВПП, что привело к столкновению самолета с деревьями и землей в управляемом полете.
При заходе на посадку в а/п Игарка, в сумерках, по системе ОСП с МК пос-117гр. произошло столкновение ВС с деревьями на удалении 477м от входного торца ВПП и правее оси ВПП 234м.

По классификации ИКАО это CFIT - Столкновение с землей в контролируемом полете (CFIT) - термин, которым обозначают происшествия, связанные со столкновением ВС с землей или водой в тех случаях, когда экипаж мог контролировать ВС по направлению и скорости, - все еще является причиной большего количества катастроф, чем любые другие происшествия, связанные с воздушным транспортом.
Но корректно ли так классифицировать произошедшие катастрофы? Потеря пространственной ориентировки, это чисто психофизиологическая ситуация, присущая летчику, как индивиду, и происходящая из-за отсутствия в кабинах самолетов соответствующего, жизненно необходимого приборного оборудования. К примеру, если в полете откажет кислородное оборудование и произойдет катастрофа, то в этом случае будет классифицировано: «Отказ кислородного оборудования воздушного судна». Пространственная ориентировка, это такая же жизненно необходимая функция человеческого организма, как и дыхание.
Для решения проблемы потери пространственной ориентировки с дальнейшей потерей управления самолетом вышеперечисленные катастрофы необходимо классифицировать как: «Отсутствие жизненно необходимого оборудования в кабине воздушного судна». Таким образом, действия летчиков в Бахрейне, под Сочи, в Перми, Буффало необходимо рассматривать, как действия в стрессовой ситуации, при недостаточной информации, в дефиците времени, из-за отсутствия в кабине самолета.
необходимой индикации для ведения правильной пространственной ориентировки.
Психофизиологические аспекты происхождения и процесса потери пространственной ориентировки с дальнейшей потерей управления самолетом рассмотрены в журнале «Проблемы безопасности полетов» № 12, 2006 г. в статье «Потеря пространственной ориентировки и управления самолетом в полете». Были сделаны следующие выводы:
1. В кабинах современных самолетов для ориентации в пространстве и безопасного управления применяется индикация не соответствующая решению данных задач.
2.В кабинах современных самолетов необходимо установить два новых индикатора:
а). Пилотажный индикатор для решения задач безопасного управления самолетом.
б). Индикатор для пространственной ориентировки летчика в любых метеоусловиях полетов.
Суть проблемы и ее решение:
В настоящее время в кабинах самолетов, как военного, так и гражданского назначения, применяется два типа основных авиационных приборов – авиагоризонтов - указателей углов крена, тангажа, скольжения самолета в полете.
1 тип – так называемая прямая («американская») индикация углов крена и тангажа (см. Рис.1). Применяется на всех типах самолетов и вертолетов западного производства. На экране индикатора летчик наблюдает неподвижный, стилизованный силуэт своего самолета, видимый летчику сзади по полету, относительно которого вращается по крену и перемещается по тангажу подвижная линия условного горизонта, повторяющая положение линии истинного горизонта, видимой из кабины самолета.


Рис.1

. 2 тип – так называемая смешанная (советская) индикация углов крена и тангажа Рис.1.
В настоящее время применяется только на российских военных самолетах и вертолетах. На экране индикатора летчик наблюдает подвижный по крену, и не подвижный по тангажу стилизованный силуэт своего самолета, относительно которого по тангажу перемещается линия условного горизонта, неподвижная по крену.











Рис.2

Нормы летной годности самолетов транспортной категории АП - 25

Раздел F - Оборудование

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

25.1301 Назначение и установка.
Каждое изделие установленного оборудования должно:
(a) Иметь тип и конструкцию, соответствующие функциональному назначению.

25.1303 Пилотажно-навигационные приборы.
(b) Следующие пилотажно-навигационные приборы должны быть установлены на приборных досках каждого пилота:
(5) Указатель крена и тангажа (гиростабилизированные).

25.1309 Оборудование, системы и установки.
(а) Оборудование, системы и установки, назначение которых соответствует требованиям настоящих Норм, должны быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечить надежное выполнение ими намеченных функций во всех ожидаемых условиях эксплуатации.

Справка:
Аэродинамика (всех ЛА) дает четкое, однозначное определение углов крена самолета: правый крен – положительный, левый крен – отрицательный.
В американской «прямой» индикации крена, при создании например: левого крена самолета (см. Рис.1), летчик наблюдает, как указатель крена прибора (треугольный индекс вверху) перемещается по шкале крена вправо, указывая правый крен. При левом – отрицательном крене самолета, индикатор показывает правый – положительный крен, и наоборот. Поэтому его истинное название по крену: « Указатель обратных кренов».
Справка:
Аэродинамика: тангаж самолета – тангаж (Q) – это угол между связанной продольной осью самолета (ось Х) и горизонтальной плоскостью земли.
В американской «прямой» индикации тангажа (см. Рис.1), при создании летчиком, например: пикирования – отрицательный тангаж, (носовая часть пилотируемого самолета – вниз) продольная ось Х индикатора - силуэт самолета остается неподвижной, а линия горизонта параллельно смещается вверх. Перемещение двух параллельных прямых относительно друг друга углы не создают. Такое перемещение указывает на изменение положения самолета по высоте. Истинное название «прямой» индикации по тангажу - «Указатель изменения положения самолета по высоте».
Таким образом, истинное название американской «прямой» индикации крена и тангажа: «Указатель обратных углов крена и изменения по высоте полета».
Не соответствует пп.25.1301(а); 25.1303 (b) (5); 25.1309 (а).
При создании углов тангажа более 35 градусов, линия горизонта уходит вверх или вниз за обрез прибора. Летчик наблюдает синий или коричневый фон шкалы тангажа, что не соответствует п.25.1309 (а) Оборудование, системы и установки, назначение которых соответствует требованиям настоящих Норм, должны быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечить надежное выполнение ими намеченных функций во всех ожидаемых условиях эксплуатации.

Прямая (американская) индикация нелегитимна и не должна устанавливаться в кабинах самолетов, так как не может служить летчику в качестве: « Указателя углов крена и тангажа», не обеспечивая ведение правильной пространственной ориентировки пилота и безопасного управления самолетом в сложных метеоусловиях полетов.
Необходимо либо менять требования «Авиационных правил АП-25», в части касающейся приборов или индикаторов крена и тангажа, либо признать существующие «прямые» индикаторы контрафактными.
Катастрофы по причине: «Потеря пространственной ориентировки летчиком в полете» будут продолжаться до тех пор, пока не будет заменена американская «прямая» индикация авиагоризонтов в кабинах самолетов.


Согласно Приложению № 9 «Авиационных правил – 21», (п. 8.2.2 Технические требования к средствам определения и индикации крена и тангажа). «Индикация крена и тангажа АГН должна осуществляться по виду с самолета на землю, (линия искусственного горизонта – авиагоризонта параллельна истинному горизонту) и обеспечивать экипажу представление положения самолета относительно истинного горизонта, в диапазонах ± 360 градусов по крену, и ± 75 градусов по тангажу.
Данные технические требования к приборам – авиагоризонтам абсолютно не корректны и требуют изменения, как в терминологии, так и в понятиях. В определении: «Индикация крена и тангажа АГН должна осуществляться по виду «с самолета на землю» соотнесены не совместимые понятия. Крен и тангаж – параметры положения самолета в пространстве, т.е. положение связанной с самолетом системы координат (Х1,Y1,Z1) по отношению к земной (X,Y,Z). Осуществлять индикацию этих параметров «по виду с самолета на землю» или «с земли на самолет», это вводить летчика в заблуждение. Летчик знает, что движется в пространстве его самолет, а «вид с самолета на землю» предлагает ему видеть на экране индикатора свой самолет неподвижным, и наблюдать движущуюся окружающую среду. Такая индикация алогична, по своей сути. К тому же оба типа индикаторов содержат как «вид с земли на самолет» - стилизованный силуэт самолета, так и «вид с самолета на землю» - движение линии условного, а не искусственного горизонта.


Разработчики индикации 1 и 2 типов пытаются в одном индикаторе совместить решение двух основных задач полета: обеспечить правильную пространственную ориентировку, для чего в приборе установили линию искусственного горизонта, и обеспечить безопасное управление самолетом, для чего в приборе выполнили неподвижным силуэт самолета. Как видно из вышеуказанного, решение обоих задач в одном индикаторе не достигается, что и ведет к потере пространственной ориентировки и управления самолетом в полете.

Вывод:
В кабинах современных самолетов необходимо установить две информационные системы:
1). Индикация в любых метеоусловиях полетов линии искусственного горизонта по своему положению, перемещению и параметрам соответствующей линии истинного (естественного) горизонта видимой летчиком из кабины самолета.
2). Индикация положения и перемещения в пространстве своего самолета, выполненного на индикаторе в виде движущегося по крену и тангажу объемного макета, относительно неподвижной линии условного горизонта.
В технических требованиях необходимо четко разделить требования к двум различным приборам:

Пп. 8.2.2. «Пилотажный индикатор – индикация углов крена, тангажа, скольжения и других параметров положения и движения ЛА в пространстве должно осуществляться корректно, и обеспечивать экипажу представление о положении ЛА в пространстве в истинной (неподвижной) системе координат в диапазоне: + / - 360 град. по крену; + / - 90 град. по тангажу».
Пп. 8.2.3. «Индикатор пространственной ориентировки – индикация линии искусственного горизонта, земли, параллелей и меридиан, должно осуществляться во всем видимом из кабины самолета диапазоне, и обеспечивать экипажу ЛА представление положения истинного горизонта и земли в любых метеоусловиях полетов».

Авторы:
Пленцов Александр Пантелеевич – военный лётчик 1 класса.
Поросенков Евгений Александрович – инженер-исследователь.
Глущенко Михаил Николаевич – инженер-исследователь.