Материал: 4 - УМК ЛЭВС

Вероятности устанавливаются как средний риск на час полета по типовому профилю.

Особая ситуация – ситуация, возникающая в полете в результате воздействия неблагоприятных факторов или их сочетаний и приводящая к снижению безопасности полета. При отсутствии неблагоприятных факторов, снижающих УБП, полетная ситуация называется нормальной или штатной.

Штатная (нормальная) полетная ситуация – полетная ситуация, при которой отклонения в процессе функционирования системы «экипаж – воздушное судно» не превышают нормативных.

Различают следующие виды особых ситуаций:

1. Катастрофическая ситуация (катастрофический эффект) – особая ситуация, при возникновении которой предотвращение гибели людей оказывается практически невозможным. Суммарная вероятность возникновения катастрофической ситуации, вызванной отказными состояниями системы «экипаж – воздушное судно» в целом, не должна превышать 10⁷ на 1 ч полета.

3. Аварийная ситуация (аварийный эффект) – особая ситуация, характеризующаяся значительным ухудшением характеристик и / или достижением (превышением) предельных ограничений, а также физическим утомлением или такой рабочей нагрузкой экипажа, что уже нельзя полагаться на то, что он выполнит свои задачи точно или полностью.

Суммарная вероятность возникновения аварийной ситуации (аварийного эффекта), вызванной отказными состояниями, для ВС в целом не должна превышать 10^-6 на 1 ч полета. Руководство по летной эксплуатации должно содержать рекомендации, позволяющие экипажу принять все возможные меры для предотвращения перехода АС в КС.

Желательно, чтобы указанные рекомендации были проверены в летных испытаниях. В тех случаях, когда летная проверка связана с повреждениями ВС, с особо высокой степенью риска или заведомо нецелесообразна, разработанные рекомендации должны подтверждаться результатами анализа опыта эксплуатации других ВС, близких по конструкции к сертифицируемому, а также результатами соответствующих лабораторных, стендовых испытаний, моделирования и расчетов.

4. Сложная ситуация (существенный эффект) – особая ситуация, характеризующаяся заметным ухудшением характеристик и / или выходом одного или нескольких параметров за эксплуатационные ограничения, но без достижения предельных ограничений, а также уменьшением способности экипажа справиться с возникшей ситуацией как из-за увеличения рабочей нагрузки, так и из-за условий, понижающих эффективность действий экипажа.

Суммарная вероятность возникновения сложной ситуации для ВС в целом не должна превышать 10^-4 на 1 ч полета. Указания РЛЭ по действиям в СС должны быть проверены в летных испытаниях (на тренажерах – при невозможности проверки в полете) и не должны требовать от экипажа чрезмерных усилий и необычных приемов пилотирования.

5. Усложнение условий полета (незначительный эффект) – особая ситуация, характеризующаяся незначительным ухудшением характеристик и / или выходом одного или нескольких параметров за рекомендуемые режимы полета, но без достижения эксплуатационных ограничений, незначительным увеличением рабочей нагрузки на экипаж, например, изменением плана полета. Суммарная вероятность возникновения сложной ситуации для ВС в целом не должна превышать 10^-3 на 1 ч полета. Все усложнения условий полета (отклонения, замечания) подлежат анализу с целью отработки соответствующих рекомендаций по действиям экипажа в полете.

Особые ситуации (эффекты) классифицируются с использованием следующих критериев:

• ухудшение летных характеристик, характеристик устойчивости и управляемости, прочности и работы систем;

• увеличение рабочей (психофизиологической) нагрузки на экипаж сверх уровня, предусмотренного нормами;

• дискомфорт, травмирование или гибель людей.

На основании анализа определений видов особых ситуаций, приводимых в НЛГС ТК, выделены общие характеристики и градации каждой из характеристик, по которым можно распознать вид особой ситуации (табл. 5.1).

Примечание. При возникновении СС, АС, как правило, требуется (происходит) изменение плана полета.

Поскольку в полете характеристики ВС, экипажа и факторы влияния внешней среды могут изменяться, то, соответственно, изменяется и вид особой ситуации. Динамика видов и варианты переходов между видами ОС в системе «экипаж – воздушное судно» представлены на рис. 5.2.

Усложнение вида особой ситуации происходит под действием неблагоприятных факторов. Выход из сложившейся особой ситуации может быть найден только в результате правильных и своевременных действий или же при стечении благоприятных обстоятельств.

Любая свершившаяся особая ситуация может иметь различные последствия, которые характеризуют вид неблагоприятного события в системе «экипаж – воздушное судно».

5.2. Неблагоприятные события

Возникающие в полете неблагоприятные события, как правило, имеют внешнее проявление. По характеру внешнего проявления выделяют следующие

типы неблагоприятных событий:

• выкатывание за пределы ВПП;

• посадка до ВПП;

• грубое приземление;

• потеря управляемости;

• столкновение с землей или искусственными препятствиями;

• пожар;

• отказ критического двигателя силовой установки;

• нападение на экипаж;

• потеря трудоспособности членов экипажа.

В зависимости от последствий вышеперечисленных типов НС различают следующие

классы неблагоприятных событий:

• инцидент;

• опасный (серьезный) инцидент;

• авиационное происшествие (авария или катастрофа).

Рассмотренные ранее факторы влияния, отклонения, управляющие воздействия экипажа, особые ситуации и неблагоприятные события взаимосвязаны. Появившийся фактор влияния оказывает воздействие на систему «экипаж – воздушное судно». В результате возникает то или иное отклонение, которое через управляющее воздействие экипажа может быть устранено, локализовано или может получить дальнейшее развитие. При этом возникает соответствующая полетная ситуация, которая может перейти в неблагоприятное событие. Виды особых ситуаций и классы авиационных событий имеют общие признаки по величине отклонений, тяжести травм людей и состоянию ФС ВС.

Общая схема взаимосвязи ситуаций и событий в системе «Э-ВС» приведена на рис. 5.3.

Используя приведенную схему взаимосвязи, можно обосновывать класс неблагоприятного события в системе «экипаж – воздушное судно» в тех случаях, когда имеет место инцидент или опасный (серьезный) инцидент. Катастрофическая ситуация не всегда заканчивается аварией или катастрофой, так как возможно стечение благоприятных обстоятельств, которые могут существенно уменьшить тяжесть последствий. Например, при выкатывании за пределы ВПП ВС столкновение с бетонным ограждением приводит к катастрофе, а столкновение с саманным ограждением – к серьезному инциденту, хотя в обоих случаях столкновению предшествовала катастрофическая ситуация.

Тема 6. Методы анализа полетных ситуаций и деятельности экипажа вс

6.1. Оценка оперативной загруженности экипажа

6.2. Анализ развития особой ситуации по материалам авиационного события

6.3. Эргономический анализ деятельности экипажа воздушного судна

6.4. Структурно-функциональный анализ безопасности маневра

6.1. Оценка оперативной загруженности экипажа

Оценка оперативной загруженности членов экипажа может производиться с целью выявления оперативной перегруженности членов экипажа, оценки рациональности распределения обязанностей между членами экипажа, определения минимального времени выполнения заданного алгоритма, обоснования предельно допустимых условий полета в заданной полетной ситуации. Для оценки оперативной загруженности необходимо выполнить следующие действия:

1. Составить описание действий экипажа для анализируемой полетной ситуации. Описание составляется в текстовой форме на основании данных РЛЭ, конструкции ВС и другой специальной литературы. Описание действий должно быть детализировано на таком же уровне, как и в РЛЭ (при хорошем знании действий экипажа описание можно не составлять).

2. На основании составленного описания или собственного опыта разработать алгоритмы действий членов экипажа на уровне ТКЭД, состоящих из следующих элементов:

ТКЭД º поиск + восприятие + ПР + УВ + самоконтроль.

Алгоритмы оформляются в виде таблиц (табл. 6.1).

Для каждого члена экипажа составляется отдельный алгоритм и заполняется соответствующая таблица. Каждый ТКЭД, приведенный в табл. 6.1, разворачивается в последовательность оперативных единиц.

Оперативные единицы состоят из афферентных (a), т. е. сенсорных операций, и эфферентных (e) – моторных операций, которые записываются в порядке их выполнения в колонку «Вид ОЕ». В графе «Примечания» приводятся данные о повороте головы, переносе руки и другие характеристики моторных действий членов экипажа. Время выполнения отдельных ОЕ можно определять экспериментально или брать из табл. 6.2.

Разработанные алгоритмы следует разбить на участки по функциональному признаку, т. е. выделить части технологии работы члена экипажа, представляющие собой небольшие завершенные задачи по траекторному движению ВС, по управлению ФС ВС или другим признакам.

От количества выделенных участков зависит точность анализа оперативной загруженности членов экипажа. Чем больше выделенных участков, тем выше точность анализа. Суммарное время выполнения всех оперативных единиц определяет минимальное потребное время на выполнение участка или всего алгоритма в целом.

3. Определить располагаемое время на выполнение анализируемого алгоритма действий. Располагаемое время определяется промежутком времени, через который произойдет выход на эксплуатационные ограничения (в сложную ситуацию полета) при условии бездеятельности экипажа. Расчет производится по аналитическим зависимостям, вытекающим из схемы движения ВС или характера изменения того или иного параметра работы ФС ВС.

4. Сравнить потребное и располагаемое время. Как правило, потребное время меньше располагаемого. Если потребное время равно или больше располагаемого времени на выполнение участка или алгоритма в целом, это свидетельствует о дефиците времени, т. е. этот алгоритм подлежит переработке, так как при его выполнении сразу возникнет сложная ситуация из-за недостатка времени.

5. Рассчитать интенсивность действий члена экипажа по участкам алгоритма по формуле

где Iфд i – интенсивность формализованных действий на i-ом участке алгоритма, ОЕ/с;

Tрасп i – располагаемое время на выполнение i-го участка алгоритма, с.

6. Построить диаграмму оперативной загруженности, т. е. диаграмму распределения интенсивности действий по участкам заданного алгоритма для каждого члена экипажа (рис. 6.1). Затем нанести на диаграмму эксплуатационное и предельное ограничения по интенсивности действий: IЭО = 1,66 ОЕ/с, IПО = 2,0 ОЕ/с

При построении диаграммы оперативной загруженности пилота необходимо учитывать загруженность пилотированием ВС. Поскольку действия пилота по пилотированию зависят от случайных возмущений в атмосфере, то они не формализованные и носят частично случайный характер.

Поэтому расчет загруженности пилотированием осуществляется с помощью специального графика для заданных условий полета и уровня техники пилотирования. При построении диаграммы интенсивность формализованной деятельности суммируется с интенсивностью пилотирования пилота на каждом участке (см. рис. 6.1.).

Для среднестатистических условий полета и среднего уровня техники пилотирования можно принимать Iпил » 0,9 / 1,1 ОЕ/с.

7. Проанализировать загруженность по участкам алгоритма, сравнивая интенсивность по участкам с IЭО, отметить участки перегруженности, на которых интенсивность равна или более IЭО, IПО (см. рис. 6.1).

8. Сравнить диаграммы оперативной загруженности всех членов экипажа, определить возможность перераспределения обязанностей при наличии перегруженности у кого-нибудь из членов экипажа.