В МАИ создают систему, которая позволит снизить вероятность авиакатастроф
18 июня 2020
Главное требование к авиационной технике при её проектировании и дальнейшей эксплуатации — это обеспечение надёжности и безопасности пилотирования за счёт уменьшения количества ошибок лётчика.
Решением этой задачи занимается коллектив научно-исследовательской лаборатории «Пилотажные стенды и система «самолёт-лётчик» Московского авиационного института под руководством заведующего кафедры 106 «Динамика и управление полётом пилотируемых ЛА» Александра Ефремова.
Результатом научных изысканий стала исследовательская работа «Способ создания методики оценки рисков человеческого фактора при возникновении аварийной ситуации при пилотировании авиационной техники», которую представила на международной молодёжной научной конференции «Гагаринские чтения» Татьяна Воронка, студентка 4-го курса бакалавриата института № 1 «Авиационная техника».
В маёвской лаборатории проанализировали сведения о 1 200 авариях с участием пассажирских самолётов, произошедших в период с 1980 года по 2018 год, и выделили закономерности: процент аварий, связанных с ошибкой пилота, составляет от 52 % до 67 % от общего числа. Большинство катастроф со смертельным исходом происходит при снижении и заходе на посадку. Данный этап длится порядка пяти минут, но именно в этот момент лётчик наиболее активно участвует в управлении воздушным судном.
Общая информация об основных причинах лётных происшествий, о факторах, которые влияют на возникновение катастроф, а также распределении и частоте происшествий по этапам выполнения полёта (взлёт, набор высоты, крейсерский полёт, снижение, заход на посадку, посадка, уход на второй круг, парковка) позволила разработать две методики оценки развития риска возникновения аварийной ситуации. Первая оценивает риски, связанные исключительно с ошибкой лётчика, когда все системы самолёта работают в штатном режиме. Во втором случае риски оцениваются при одновременном отказе систем управления и ошибке пилота.
Методология основана на выявленной в ходе экспериментов на пилотажном стенде МАИ связи вероятности возникновения аварийной ситуации со средней оценкой лётчика. Для этого была использована специальная шкала Купера-Харпера (Cooper-Harper Pilot Rating).
Есть мнение, что для повышения безопасности полётов нужно максимально исключить пилота из активного управления воздушным судном — превратить его в наблюдателя, контролирующего автоматику. Это позволит снизить процент ошибок, вызванных человеческим фактором. Однако за последние 25 лет, когда вводились в эксплуатацию высокоавтоматизированные пассажирские самолёты, количество авиационных происшествий, вызванных ошибками лётчика, снизилось, но увеличилось количество аварий, вызванных отказом автоматики. Кроме того, увеличилось число аварий, вызванных ухудшением взаимодействия пилота с самолётом. То есть автопилот и исключение лётчика из контура управления полётом не решают проблему повышения безопасности полётов.
Даже при выполнении полёта в штатном режиме лётчик чрезвычайно перегружен информацией. И главная проблема заключается в том, что при отказе автоматики или сбое в системе управления пилоту нужно от 4 до 6 секунд на адаптацию к нештатной ситуации. Каждая секунда промедления может усугубить процесс развития аварийной ситуации. Более того, необходимость ручного пилотирования усиливает стрессовую ситуацию, что может спровоцировать снижение точности управления и возникновение необратимых последствий.
Учёные МАИ разработали перспективную систему отображения информации, которая в штатных условиях повышает точность пилотирования и уменьшает рабочую нагрузку пилота. А если возникнет нештатная ситуация, то система обеспечит быструю адаптацию лётчика и компенсирует ухудшение точности пилотирования. Для того, чтобы помочь пилоту вести самолёт, на лобовое стекло проецируется дисплей, который отображает траекторию движения воздушного судна в виде трёхмерного коридора с прогнозным окном. Это позволяет лётчику заранее увидеть пространственное положение самолёта, которое он будет иметь спустя некоторое время. Прогнозный экран также помогает избежать пространственной дезориентации пилота.
