РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ФОРМИРОВАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ МНиБ САМОЛЕТА НА ДРУГИЕ ЗВЕНЬЯ АТС И АТС В ЦЕЛОМ

В настоящее время степень интеграции самолета в авиационно­транспортную систему такова, что отказобезопасность необходимо оценивать для АТС в целом. До настоящего времени отсутствовал метод, позволяющий анализировать отказобезопасность АТС как единой системы и объективно определять вклад каждой составной части АТС в уровень безопасности полета, и на основании такого анализа определять наиболее эффективные средства и методы повышения уровня безопасности полета. Проведение АФО на основе метода приведения позволяет решить задачу анализа отказобезопасности систем, состоящих из разнородных частей, таких как АТС. Проведение такого анализа позволит разработать модель отказобезопасности АТС в целом.

Задача применения принципов обеспечения и поддержания безопас­ности полета, принятых для самолета, на другие части АТС (летный и наземный персонал, службы управления полетом, службы обеспечения полетов) теснейшим образом связана с учетом так называемого "человеческого фактора". Как показывает опыт эксплуатации воздушных судов, роль человеческого фактора в причинах летных происшествий постоянно увеличивается.

С человеческим фактором связывают те события, которые не были предусмотрены документацией, либо являются следствием невыполне­ния предписанных документацией действий.

Для авиации 40-50-х годов XX столетия соотношение конструктивно­производственных причин (КПН) катастроф, с одной стороны, и ошибок экипажа и служб обеспечения полетов, с другой стороны, составляло примерно 50 на 50 %. В настоящее время это соотношение оценивается в 10 % по КПН и остальные 90 % по причине человеческого фактора.

Безопасность полета ВС является свойством всей АТС и, следователь­но, зависит как от свойств каждого звена АТС, так и от построения (структуры) АТС и взаимодействия ее звеньев. В состав АТС входят:

# AVI

Среднесуточный налет, ч

Ч———— !———- 1——— 1——— — J———- 1——— 1———- 1——— і———— h—

7 і 0 10 11 12 13 14 15 1G 17

Рис. 8.9. Регулярность вылетов самолета Боинг-767 (в %) в зависимости от интенсивности использования самолета в различных авиакомпаниях (июнь 1997 г. — июнь 1998 г.) воздушное судно, экипаж, службы управления воздушным движением, службы обеспечения полетов, службы технического обеспечения полетов.

Обратимся еще раз к рис. 8.5 и 8.6. Уровень безопасности полетов по различным регионам мира представлен на рис. 8.5. Уровень катастроф на 1000 000 ч налета по различным регионам мира отличается более чем в 50 раз, хотя пассажирские перевозки осуществляются практически на однотипных самолетах.

На рис. 8.6 приведена наработка на инцидент по самолетам Ил-86, эксплуатирующимся в различных авиакомпаниях. Отличие этого показателя в 3,5 раза по разным авиакомпаниям свидетельствует о решающем влиянии организации процесса летной и технической эксплуатации на результаты эксплуатации.

Подтверждением этого вывода являются данные, приведенные на рис. 8.9. На поле графика по горизонтальной оси отложено суточное использование (в летных часах) самолета Б-767, по вертикальной оси — регулярность вылетов самолета. Точками на поле графика отмечены результаты эксплуатации самолета Б-767 в различных авиакомпаниях с июня 1997 по июнь 1998 г. Эти показатели по интенсивности использо­вания самолета отличаются примерно в 4 раза, а по регулярности вылетов различаются от 95 до 100 %.

Приведенные данные убедительно показывают, что человеческий фактор является определяющим в области влияния на безопасность полета и на эффективность использования самолета.

Рис. 8.4 показывает, что последние 15 лет уровень безопасности полета в США не повышается, хотя и остается на высоком уровне. Дальнейшее повышение безопасности полетов требует разработки новой методологии обеспечения безопасности полета, учитывающей новизну и особенности конструкции проектируемых новых ВС, а также человеческий фактор для каждого звена АТС и всей АТС в целом. В этой методологии должен использоваться принцип: "Ни один единичный отказ агрегата (системы), ни одна единичная ошибка экипажа или служб обеспечения полетов не должны приводить к аварийной или катастрофической ситуации".

Реализация этого принципа на АК им. С. В. Ильюшина началась еще при создании самолета Ил-86 на основе МНиБ этого самолета. МНиБ самолета Ил-86 позволила установить все потенциально возможные ФО, которые могут появиться во время эксплуатации. Конструкция систем выполнена так, что все ФО, которые могут привести к АС или КС, являются практически невероятными и в них отсутствуют единичные отказы агрегатов или элементов, вызывающие АС или КС. В Руководстве по летной эксплуатации даны четкие и однозначные рекомендации экипажу по парированию последствий ФО. Выполнение рекомендаций гарантирует благополучное завершение полета. Все рекомендации проверены в стендовых и летных испытаниях и прошли необходимую сертификацию.

Таким образом, можно сказать, что для этапа создания самолета разработана технология обеспечения безопасности полета, выполнение которой гарантирует достижение требуемого уровня безопасности полета с начала эксплуатации первого самолета. Однако создание отказобезо­пасного самолета — это только часть пути достижения безопасной АТС.

Конструкция должна быть равнопрочной. Это классическое правило проектирования полностью сохраняет свою силу и в отношении АТС. Для достижения поставленной цели необходимо, чтобы все звенья АТС и их взаимодействие также отвечали принципу, который был применен при создании отказобезопасного самолета. Мы считаем, что методология обеспечения безопасности полета, используемая при создании самолета, может быть распространена на остальные звенья АТС и в первую очередь на экипаж.

Почему летчики, прошедшие профессиональный отбор, ставшие высококвалифицированными профессионалами, постоянно проходящие проверку физического и психического здоровья, тренированные по самым высоким стандартам и проходящие регулярную переподготовку, действительно, как показывают исследования, во многом ответственны за тяжелые авиационные происшествия?

Все так называемые ошибки экипажа следует разделить на две группы: одну составляют грубые преднамеренные нарушения требований РЛЭ и других нормативных документов, другую — непреднамеренные ошибки, связанные с неправильной оценкой возникающих в процессе полета ситуаций и, как следствие, — неправильное принятие решений. Исходя из принятого выше принципа, АТС должна быть построена так, чтобы преднамеренно нарушить требования было бы невыгодно или невозмож­но, чтобы любое преднамеренное нарушение было зарегистрировано объективными средствами контроля и виновник этих нарушений знал, что соответствующее наказание неотвратимо. Для исключения второй группы ошибок или уменьшения тяжести (опасности) их последствий проектирование самолета и всех звеньев АТС должно вестись с учетом возможностей человека, с учетом того, что экипажу приходится работать на грани своих физиологических возможностей, когда риск непреднаме­ренной ошибки возрастает.

Остановимся более подробно на мерах по исключению второй группы ошибок экипажа. Для них сам термин "ошибка" не совсем удачен, так как он ассоциируется с понятиями "вина" и "наказание". Эти ошибки непреднамеренны и происходят вследствие несовершенства системы "человек — машина". В этом случае необходимо спроектировать систему "человек — машина" таким образом, чтобы единичный отказ или единичная ошибка оператора не создавала аварийной или катастрофи­ческой ситуации во всех ожидаемых условиях эксплуатации самолета и экипажа. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи.

Первая задача — определение всех возможных нарушений взаимодей­ствия человека и машины, включая отказы и ошибки.

Вторая задача — оценка степени опасности всех возможных нарушений взаимодействия человека и машины, включая отказы и ошибки.

Третья задача — создание конструкции системы "человек — машина" таким образом, чтобы единичные отказы или ошибки не приводили к АС и КС.

Решение первой задачи обеспечивает распространение на экипаж методологии обеспечения безопасности полета, основанной на МНиБ. Это позволяет получить полный перечень потенциально возможных для данного типа самолета ФО и ошибок экипажа. Степень опасности каждого ФО и ошибки экипажа можно оценить экспертным методом или, для трудноразрешимых случаев, методом "достраивания" событий (см. разд. 4.6).

Третья задача решается путем изменения взаимодействия оператор — машина за счет введения обоснованной автоматизации критических действий оператора, установления необходимого контроля состояния системы, введения необходимых подсказок экипажу. Это позволит создать систему "человек — машина", выдерживающую единичные ошибки экипажа, создать более совершенную систему подготовки экипажа. При решении третьей задачи должна быть создана технология проектирования с учетом эргономического подхода, который включает в себя не только вопросы удобства управления самолетом, но и разработку средств взаимодействия, как абсолютной предпосылки "дружественной" к человеку и надежной технической системы, спроекти­рованной для человека, а не для техники. Должна быть создана новая технология испытаний и доказательства требуемого уровня безопасности полета для системы "человек — машина" с учетом ожидаемых условий эксплуатации.

Основные этапы технологии проведения анализа отказобезопасности функциональных систем самолета и деятельности экипажа приведены в табл. 8.1.

Первые шаги к созданию потенциально безопасного гражданского самолета сделаны. Но это только начало. Необходимо стремиться к созданию АТС, в которой летные происшествия были бы практически исключены, чтобы в будущем не оказаться в ситуации, прогнозируемой на рис. 8,4. Решение проблемы требует создания МНиБ АТС, которая позволит:

• выявить наиболее слабые в отношении обеспечения безопасности полета звенья АТС;

• наметить мероприятия, которые обеспечат повышение безопасности полета благодаря перераспределению функций внутри системы и (или) резервированию ее слабых мест;

• оценить потенциально достижимый уровень безопасности полета при данной структуре и организации работ;

• оценивать эффективность мероприятий по обеспечению безопаснос­ти полета до ввода их в эксплуатацию;

• проводить анализ возникающих в эксплуатации нештатных ситуаций (инцидентов, поломок, летных происшествий) и своевременно предприни­мать действия, исключающие возникновения летных происшествий.

Разработка МНиБ АТС в рамках системы поддержания ЛГ (см. разд. 8.8) позволит не только существенно повысить безопасность полета ВС России, но и обеспечить объективный контроль и управление уровнем безопасности полета в стране.

[1] — 7722