Рекомендации летному составу по локализации пожара на высокоавтоматизированных воздушных судах на различных этапах полета

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Обеспечение безопасности полетов всегда являлось одной из важнейших задач, стоящих как перед гражданской авиацией, так и перед отраслями промышленности, связанными с ней. Непрерывное совершенствование авиационной техники - повышение скоростей и высот полета, увеличение пассажировместимости воздушных судов, расширение эксплуатационных условий, обусловленное стремлением к соблюдению регулярности рейсов, - заставляют повышать и ужесточать требования к обеспечению безопасности. В еще большей мере на требованиях к безопасности сказывается рост объема пассажирских перевозок, достигший в настоящее время поистине поразительных величин.

Статистика авиационных происшествий по причинам, так или иначе связанным с отказами техники показывает, что, не смотря на постоянное совершенствование систем самолета, катастрофы все же имеют место. Так, согласно анализу состояния безопасности полетов в гражданской авиации РФ, за период с 2001 по 2013 годы произошло 75 происшествий. Так же, из анализа следует, что авиационных происшествий по причине пожара, за описанный период, произошло 6 эпизодов, и все они имели характер катастрофы.

По этому данная тема не теряет своей актуальности, и является залогом повышения уровня безопасности полетов, где от грамотных действий экипажа зависит жизнь и здоровье пассажиров. Все выше перечисленное подтверждает актуальность выбранной темы.

Целью работы является разработка рекомендаций экипажам воздушных судов в случае возникновения пожара на борту, а так же отработка действий, летным составом разыгрывая ситуацию на тренажерах и на учебных объектах.

Предметом исследования является воздействие данной проблемы на воздушное судно и членов экипажа, а так же влияние стрессовой ситуации на возможности человека.

Объектом исследования выступает теоретическая подготовка и отработка действий на тренажерах и на учебных объектах.

Основными результатами исследования являются: рекомендации по локализации пожара на различных этапах полета.

1. Теоретические основы действий экипажа при возникновении пожара на борту ВС

1.1 Пожар двигателя при полетах по маршруту

Пожар двигателя в полете представляет собой потенциальную проблему, которая должна быть тщательно изучена, прежде чем выполнять полет по новому маршруту. Если он имеет место, это серьезно сказывается на высотах полета и, в силу этого, ситуация становится чрезвычайно затруднительной в гористой местности.

В случае пожара и отказа двигателя в полете запаса тяги оказывается недостаточно для уравновешивания лобового сопротивления и сохранения надлежащей крейсерской скорости. Внезапно для полета на начальной высоте требуется большая тяга, чем та, которую обеспечивают двигатели в режиме максимальной тяги (MCT). Единственное решение в этом случае - снизиться до более подходящей высоты полета, где располагаемая тяга может сравняться с потребной, тем самым, позволяя воздушному судну выполнять горизонтальный полет.

В случае разгерметизации кабины также необходимо снижаться. Это необходимо не потому, что ухудшились характеристики, а из-за ограниченных возможностей кислородной системы. Действительно, на высоте крейсерского полета содержания кислорода в воздухе недостаточно для нормального дыхания членов экипажа и пассажиров. Вот почему необходима установка кислородной системы. Поскольку потребный для всего салона запас кислорода должен быть весьма значительным, его расход ограничивается режимом максимальной продолжительности. Поэтому в пределах определенного времени необходимо занять такую высоту полета, на которой недостаток кислорода больше бы не ощущался.

Условия для снижения не всегда одинаковы, поскольку иногда воздушным судам предстоит полет над горными районами. В таких случаях необходимо изучить маршрут, чтобы оценить возможность принятия надлежащих мер по покиданию критического района, если отказ произойдет в наихудших обстоятельствах полета. Если такая возможность есть, она должна быть четко определена и доведена до пилотов. Если ее нет, необходимо подыскивать новый маршрут.

Общие определения.

Схема полета со снижением.

В случае пожара, с последующим выключением двигателя над горным районом на этапе набора высоты или крейсерского полета следует применять «стратегию избежания препятствий» или «стратегию полета со снижением» . Такая схема заключается в следующем:

· Перевод работающих двигателей в режим максимальной продолжительной тяги (MCT).

· Снижение скорости до «зеленой точки».

· Набор высоты или снижение на скорости «зеленой точки» до достижения предельной высоты снижения

Рис. 1. Схема полета со снижением (набор и снижение) (Перевод надписей внутри рисунка - сверху вниз и слева направо: Скорость «зеленой точки»; Предельная высота снижения; Отказ двигателя (МСТ); Скорость «зеленой точки»; Предельная высота снижения; Отказ двигателя (МСТ).)

Скорость «зеленой точки», указанная зеленым кружком на основном пилотажном индикаторе (PFD), представляет собой скорость, обеспечивающую оптимальное соотношение между подъемной силой и лобовым сопротивлением, т.е. максимальное аэродинамическое качество. Как следствие, «стратегия полета со снижением» выражается в маневре, обеспечивающем максимально возможную высоту, занимаемую в пределах пройденного расстояния.

Траектория максимальной гарантированной крутизны и чистая траектория полета со снижением.

Траектория максимальной гарантированной крутизны при полете со снижением - траектория, по которой фактически следует воздушное судно после отказа двигателя (Рисунок 2). Правилами предписывается, чтобы эксплуатантам предоставлялась приводимая ниже информация о характеристиках полета со снижением:

(a) При конфигурации для полета по маршруту траектория [максимальной гарантированной крутизны со снижением] должна определяться по каждому значению веса, высоты и температуры окружающего воздуха. Изменение веса при следовании по траектории полета в связи с расходом топлива работающими двигателями может включаться в вычисления. Траектории полета должны определяться на любой выбранной скорости при:

· Самом неблагоприятном расположении центра тяжести.

· Неработающем критическом двигателе.

Чистая траектория полета со снижением.

Чистая траектория полета со снижением представляет собой траекторию максимальной гарантированной крутизны минус обязательное уменьшение (Рисунок D2).

(b) Данные чистой траектории полета с одним неработающим двигателем должны представлять фактические характеристики набора высоты, уменьшенные на градиент набора высоты, составляющий:

· 1,1% для самолетов с двумя двигателями.

· 1,6% для самолетов с четырьмя двигателями”

(c) Чистая траектория полета с двумя неработающими двигателями должна представлять фактические характеристики набора высоты, уменьшенные на градиент набора высоты, составляющий

· 0,5% для самолетов с четырьмя двигателями

Чистый градиент = Полный градиент - Ухудшение градиента

Таблица 1. Степень ухудшения градиента между траекториями максимально гарантированной крутизны и чистой при полете со снижением

	Ухудшение градиента
	ВС с 2 двигателями	ВС с 4 двигателямиt
Чистая траектория (с одним неработающим двигателем)	1,1%	1,6%
Чистая траектория (с двумя неработающими двигателями)	-	0,5%

Рис. 2. Траектории полета со снижением - максимальной гарантированной крутизны и чистая (набор высоты и снижение) (Перевод надписей внутри рисунка-сверху вниз и слева направо: Скорость «зеленой точки»; Траектория максимальной гарантированной крутизны; Предельная высота снижения; Отказ двигателя (МСТ); Траектория максимальной гарантированной крутизны; Скорость «зеленой точки»; Чистая траектория полета; Предельная высота снижения; Чистая траектория полета; Отказ двигателя (МСТ).)

Запасный аэродром при взлете.

В случае если пожар двигателя происходит на этапе взлета, обычно предпочтительным считается развернуться на обратный курс и произвести посадку на аэродроме вылета. При невыполнимости требований посадки по причине метеорологических условий или из-за рабочих характеристик, необходимо планировать запасный аэродром при взлете, располагающийся в пределах:

· Одного часа полета воздушного судна с двумя двигателями на крейсерской скорости с одним неработающим двигателем в штилевых условиях.

· Двух часов полета воздушного судна с четырьмя двигателями на крейсерской скорости с одним неработающим двигателем в штилевых условиях.

При невозможности возврата полет должен быть продолжен до запасного аэропорта с сохранением конфигурации для полета по маршруту2, приданной спустя максимум 10 минут после отпускания тормозов. В итоге этап набора высоты со снижением начинается в конце траектории взлета. При полете до запасного аэропорта при взлете должен быть обеспечен запас высоты над препятствиями в соответствии с положениями следующего раздела:

Высота пролета препятствий по маршруту при одном неработающем двигателе.

Расстояние по горизонтали до препятствия.

Пролет препятствий должен быть обеспечен на всем протяжении маршрута полета с отказавшим двигателем. Задача состоит в том, чтобы определить, пролет каких препятствий необходимо обеспечить. Правила указывают, какие препятствия должны быть приняты в расчет:

(c) Чистая траектория полета должна обеспечивать самолету возможность.

(d) продолжать полет с высоты крейсерского режима до аэродрома возможной посадки с запасом высоты над всеми складками местности и препятствиями на маршруте в пределах 9,3 км (5 м. миль) по обе стороны от намеченной линии пути.

(e) эксплуатант должен увеличить запас расстояния по ширине до 18,5 км (10 м. миль), если точность самолетовождения не соответствует 95% уровня удерживания. (Рисунок 3).

Рис. 3. Запас бокового расстояния

Следует отметить, что правило FAR аналогично, за исключением того, что оно предписывает иметь запас бокового расстояния по 5 миль с каждой стороны намеченной линии пути. Далее, оно предусматривает необходимость утверждения «иной процедуры» в случае, когда ВС находится дальше от ближайшей радионавигационной точки, чем от критического препятствия, которое ему необходимо миновать.

При проведении детального изучения маршрута (для случая с выключением двигателя), используется топографическая карта с определением самых высоких препятствий в пределах коридора следования.

Другой, требующий меньше времени, но и менее точный способ заключается в использовании опубликованных минимальных высот полета, в которые уже заложен запас 2000 футов над препятствиями (см. раздел «Минимальная высота полета» в настоящей главе).

Расстояние по вертикали до препятствия.

Расстояние по вертикали до препятствия всегда понимается как запас расстояния между чистой траекторией полета и препятствиями. Чистая траектория полета по маршруту определяется из Руководства по летной эксплуатации воздушного судна и должна учитывать метеорологические условия (ветер и температура), преобладающие в районе производства полетов. Кроме того, если на эшелоне полета на запасный аэродром ожидаются условия обледенения, должно учитываться влияние противообледенительной системы на чистую траекторию полета.

Условие 1: Запас высоты над препятствием 1000 футов.

Градиент чистой траектории полета должен быть положительным на высоте не менее 1000 футов над всеми складками местности и препятствиями по маршруту. (Рисунок 4)

Рис. 4. Запас высоты над препятствием (1,000 feet) (Перевод надписей внутри рисунка-сверху вниз и слева направо: Скорость «зеленой точки»; Отказ двигателя (МСТ); Траектория максимальной гарантированной крутизны; Предельная высота траектории максимальной гарантированной крутизны; Чистая траектория полета; Предельная высота чистой траектории полета; Траектория максимальной гарантированной крутизны; не менее 1000 футов; Чистая траектория полета; не менее 1000 футов)

Методология, применяемая при выключении двигателя при наборе высоты.

· Определить точку начала траектории полета по маршруту в наихудших условиях.

· Выбрать, используя топографическую карту, все препятствия в коридоре следования, которые необходимо миновать на этапе набора высоты. Нанести эти препятствия на графическую схему с указанием их расстояния до начала траектории полета по маршруту (по горизонтальной оси) и их высоты (по вертикальной оси).

· Используя AFM, определить чистую траекторию набора высоты для веса с запасом (например, использовать максимальный сертифицированный взлетный вес) и для метеорологических условий с запасом. Нанести ее на графическую схему.

· Вывод:

Ш Если чистая траектория полета проходит над каждым препятствием с запасом высоты, составляющим не менее 1000 футов, изучение маршрута завершено.

Ш Если чистая траектория полета не обеспечивает запаса высоты 1000 футов при пролете хотя бы одного из препятствий, необходимо уменьшить взлетный вес и сделать перерасчет чистой траектории полета таким образом, чтобы соблюдалось предыдущее условие. Если это невозможно, то надо изменить маршрут.

Методология, применяемая при выключении двигателя на крейсерском эшелоне полета.

· Найти, используя карту, самое высокое препятствие в заданном коридоре следования и прибавить 1000 футов для получения высоты H1.

· Используя AFM, определить предельную высоту снижения для чистой траектории (H2) при весе с запасом. Например, выбрать самый большой вес воздушного судна на входе в район с ограничительными условиями.

· Вывод:

Ш Если H2 больше, чем H1, изучение маршрута завершено, и достаточная высота пролета препятствий обеспечивается.

Ш Если H2 меньше, чем H1, проводится более детальное изучение на основе Условия 2, либо устанавливается ограничение по весу при взлете, либо подыскивается новый маршрут.

Условие 2: Запас высоты над препятствием 2000 футов.

Условие 2 касается случая отказа двигателя на этапе крейсерского полета. В случае, когда Условие 1 не соблюдено или оказывается чрезмерно ограничительным в отношении веса, следует отработать схему полета со снижением, как поясняется ниже:

Чистая траектория полета должна обеспечивать самолету возможность продолжать полет с высоты крейсерского режима до аэродрома возможной посадки с запасом вертикального расстояния не менее 2000 футов над всеми складками местности и препятствиями на маршруте в пределах заданного коридора следования. (Рисунок 5).

В любой точке критической зоны на маршруте всегда должна быть возможность покидания этой зоны при обеспечении в процессе снижения по чистой траектории запаса высоты над препятствиями 2000 футов. Могут использоваться следующие три схемы покидания критической зоны: Разворот на обратный курс, Отклонение от заданного маршрута или Продолжение полета.



Рис. 5. Расстояние по вертикали до препятствия (2000 футов) (Перевод надписей внутри рисунка-сверху вниз и слева направо: Скорость «зеленой точки»; Отказ двигателя (МСТ); Траектория максимальной гарантированной крутизны; не менее 2000 футов; Предельная высота снижения; Чистая траектория полета)

Методология, применяемая в случае пожара двигателя на крейсерском эшелоне полета.

· Обозначить критические точки на маршруте: Критическая точка - точка, в которой, если происходит пожар двигателя и ВС начинает снижаться, чистая траектория полета проходит над наиболее угрожающим препятствием с запасом высоты не менее 2000 футов. Считается, что значение веса воздушного судна в каждой критической точке является наибольшим из тех, которые можно ожидать в этой точке в наихудших метеорологических условиях. Критической точкой могут быть:

Ш Точка возврата (A): Точка, после которой невозможно осуществить возврат на обратный курс, иначе чистая траектория полета не обеспечит запас высоты над препятствиями 2000 футов.

Ш Точка продолжения (B): Точка, после которой возможно продолжение полета по маршруту, поскольку 2000-футовый запас высоты при пролете препятствий по чистой траектории будет обеспечен.

· Выделить в заданном коридоре следования все препятствия, которые должны быть преодолены в процессе снижения в крейсерском режиме, и нанести эти препятствия на график, где по горизонтальной оси дается расстояние, а по вертикальной - относительная высота.

· Используя AFM, определить чистую траекторию возврата1 и чистую траекторию продолжения, учитывая наихудшие условия ветра. С этой целью использовать начальный вес с запасом (например, выбрать самый большой вес ВС на входе в район с ограничительными условиями). Нанести чистые траектории полета на предыдущий график таким образом, чтобы наиболее высокие препятствия могли быть преодолены с минимальным запасом высоты 2000 футов.

· Вывод:

Ш Если полученная точка возврата (A) находится после точки продолжения

(B) (Рисунок 6), схема полета должна быть следующей, если только иная схема не признана более подходящей (более близко расположенный запасный аэропорт, более безопасная схема покидания критической зоны…). Если пожар двигателя происходит:

- Перед точкой B: Возвращаться

- После точки A: Продолжать полет

- Между точками A и B: Либо возвращаться, либо продолжать полет

Ш Если полученная точка возврата (A) находится перед точкой продолжения (B) (Рисунок 7), схема полета должна быть следующей, если только иная схема не признана более подходящей. Если пожар двигателя происходит:

- Перед точкой A: Возвращаться

- После точки B: Продолжать полет

- Между точками A и B: Разработать схему покидания критической зоны, обеспечивающую достаточный запас высоты над препятствиями. Если это невозможно, рассмотреть вариант с уменьшением взлетного веса. Если уменьшение веса ведет к чрезмерному ухудшению характеристик, подыскать другой маршрут.

Рис.6. Точка продолжения (B) располагается перед точкой возврата (A)

Рис.7. Точка продолжения (B) располагается после точки возврата (A)

Запасный аэродром

(a) Градиент чистой траектории полета должен быть положительным на высоте 1500 футов относительно аэродрома предполагаемой посадки после отказа двигателя. (Рисунок 8).

При изучении маршрута должны быть указаны разные запасные аэродромы для возможной посадки при различных вариантах ухода на них. Градиент чистой траектории полета должен иметь положительное значение на высоте не менее 1500 футов относительно аэродрома предполагаемой посадки. С этой целью может быть рассмотрен вопрос о сливе топлива при наличии соответствующей системы.

Рис. 8. Требования к характеристикам при подходе к запасному аэродрому (Перевод надписей внутри рисунка - сверху вниз и слева направо: Скорость «зеленой точки»; Отказ двигателя (МСТ); Траектория максимальной гарантированной крутизны; Предел высоты снижения; Чистая траектория полета; 1500 футов)

На аэродроме, намеченном для посадки самолета после пожара двигателя, должны быть соблюдены следующие критерии:

· Характеристики при расчетной посадочной массе соответствуют требованиям.

· Метеорологические сводки или прогнозы или их любые сочетания, а также донесения о состоянии летного поля свидетельствуют, что безопасная посадка выполнима в расчетное время.

Запасные аэродромы должны быть четко указаны в рассылаемых сообщениях или полетных извещениях и соответствовать предписанным минимумам погоды по категориям захода на посадку. Если эти минимумы не соблюдены, соответствующие схемы ухода на запасный аэродром невыполнимы.

Воздушные суда с двумя двигателями

Правило 60 минут

(a) Без особого распоряжения Полномочного органа эксплуатант не использует самолет с двумя двигателями для полетов по маршруту, содержащему точку, отстоящую от соответствующего требованиям аэродрома на расстояние, большее, чем проходимое за 60 минут полета с утвержденной крейсерской скоростью при одном неработающем двигателе. Если хотя бы один участок маршрута находится на большем удалении от возможного запасного аэродрома на маршруте, чем проходимое за 60 минут полета с одним неработающим двигателем (Рисунок 9), авиакомпании понадобится особое распоряжение, называемое утверждением на полет ETOPS. Об ETOPS более подробно сообщается в специальной брошюре, выпускаемой «Airbus» под названием “Ознакомление с ETOPS”.



Рис. 9. Правило 60 минут (Перевод надписей внутри рисунка - сверху вниз и слева направо: Маршрут ETOPS; 60 мин. полета с 1 нераб. двигателем; Участки ETOPS; А, В, С: запасные аэродромы на маршруте.)

Воздушные суда с четырьмя двигателями.

Правило 90 минут.

(a) Эксплуатант обеспечивает, чтобы ни в одной точке намеченной линии пути самолет с тремя или более двигателями не находился от аэродрома, соответствующего требованиям к посадочным характеристикам, в более чем 90 минутах полета с крейсерской скоростью со всеми работающими двигателями при стандартной температуре в штилевых условиях, если только он не подпадает под особые правила”.

Такие особые правила предполагают одновременный отказ двух двигателей, что необходимо учитывать, если какой-либо участок маршрута находится более чем в 90 минутах полета со всеми работающими двигателями от аэродрома возможной посадки на маршруте.

(b) Предполагается, что отказ двух двигателей происходит в наиболее критической точке той части маршрута, в которой самолет находится более чем в 90 минутах полета от аэродрома возможной посадки” (Рисунок 10).



Рис. 10. Правило 90 минут (Перевод надписей внутри рисунка - сверху вниз и слева направо: Маршрут полета ВС с 4 двигателями; 90 мин. полета со всеми работающими двигателями; Критические участки; А, В, С: запасные аэродромы на маршруте.)

Высота пролета препятствий при двух отказавших двигателях.

Расстояние до препятствий по горизонтали.

Правила определяют ширину коридора, в котором должны учитываться препятствия, следующим образом:

(c) Параметры чистой траектории полета по маршруту с двумя неработающими двигателями должны обеспечивать самолету возможность продолжать полет при ожидаемых метеорологических условиях от точки, где предполагается одновременный отказ двух двигателей, до аэродрома возможной посадки, проходя на удалении от всех складок местности и препятствий на маршруте в пределах 9,3 км (5 м. миль) по обе стороны намеченной линии пути. […] В случае, если точность навигации не соответствует 95%-ному уровню удержания, эксплуатант должен увеличить запас по ширине до 18,5 км (10 м. миль).

Расстояние до препятствий по вертикали.

Расстояние до препятствий по вертикали понимается как запас высоты между чистой траекторией полета с двумя неработающими двигателями и препятствиями. Чистая траектория полета по маршруту с двумя неработающими двигателями определяется из Руководства по летной эксплуатации ВС с учетом метеоусловий (ветер и температура), преобладающих в районе производства полетов, а также, при необходимости, использования систем противообледенительной защиты.

Чистая траектория полета должна обеспечивать запас расстояния по вертикали не менее 2000 футов над всеми складками местности и препятствиями на маршруте в пределах предписанного коридора.

Рис. 11. Расстояние до препятствия 2000 футов - с двумя неработающими двигателями (Перевод надписей внутри рисунка - сверху вниз и слева направо: Скорость «зеленой точки»; Отказ двух двигателей (МСТ) Траектория максимальной гарантированной крутизны; не менее 2000 футов; Предельная высота снижения; Чистая траектория полета)

Выбор запасного аэродрома при двух отказавших двигателях.

(d) Градиент чистой траектории полета должен быть положительным на высоте 1500 футов относительно аэродрома предполагаемой посадки после отказа двух двигателей“ (Рисунок 12).

При изучении маршрута должны быть указаны разные запасные аэродромы с соответствующими сценариями ухода на них. Следует, чтобы градиент чистой траектории полета при двух отказавших двигателях был положительным на высоте 1500 футов относительно аэродрома предполагаемой посадки. В этих целях может быть рассмотрен вариант со сливом топлива при наличии соответствующей системы.

Рис. 12. Требования к характеристикам при подходе к запасному аэродрому (Перевод надписей внутри рисунка - сверху вниз и слева направо: Скорость «зеленой точки»; Отказ двух двигателей (МСТ); Траектория максимальной гарантированной крутизны; Предел высоты снижения; Чистая траектория полета; 1500 футов)

1.2 Аэродинамические особенности поведения самолета Боинг-737 (300 - 900) при выключении одного из двигателей

Боинг 737 -- самый популярный в мире узкофюзеляжный реактивный пассажирский самолёт. Он является самым массово производимым реактивным пассажирским самолётом за всю историю пассажирского авиастроения. Несмотря на это, фирма Боинг не опубликовала общедоступного документа, отражающего аэродинамические особенности своего детища. В статье предпринимается попытка осветить данный вопрос по аналогии, как это делалось на всех советских самолетах. Чтобы описать аэродинамику самолёта по настоящему нужно иметь доступ к материалам лётных испытаний. Данная статья основана на открытых документах фирмы Боинг и материалах свободной печати.

Полет самолета при несимметричной тяге.

Рассмотрим поведение самолета сразу после пожара одного из двигателей и потребное управление (балансировку) для обеспечения прямолинейного полета с одним остановленным двигателем.

Пусть пожар произошел в левом двигателе. На самолет начнет действовать момент рыскания МУ ДВ, разворачивающий его влево. Возникнет скольжение на правое крыло, следовательно, и момент крена Мх в сторону крыла с остановленным двигателем. На рисунке показано примерное изменение углов скольжения и крена при остановке левого двигателя.

Рис. 13. Примерное изменение углов скольжения и крена при остановке левого двигателя

Поскольку поперечная устойчивость велика (особенно с выпущенными закрылками), то накренение будет происходить энергично, так что требуется немедленное вмешательство пилота. Для парирования кренящего момента, при работе двигателя на взлетном режиме, полного отклонения штурвала по крену недостаточно. Необходимо убрать скольжение рулем направления.

Рассмотрим, каковы условия балансировки в длительном полете с одним неработающим двигателем.

Проанализируем два специфических случая балансировки в прямолинейном полете с остановленным двигателем:

1) без крена,

2) без скольжения,

3) рекомендации фирмы Боинг.

Полет без крена.

Рис. 14. Схема сил и моментов, действующих на ВС при полете без крена при одном выключенном двигателе

Для балансировки без крена требуется создать скольжение на левое крыло. Тогда к моменту от несимметричной тяги Му двиг прибавится момент от скольжения Му . Их уравновешивание требует большого отклонения руля направления. Боковые силы от руля направления Z рн и от скольжения Z будут действовать в противоположные стороны и при некотором угле скольжения уравновесятся. Поперечный момент Мх будет компенсироваться моментами от руля направления Мх рн и элеронов Мх элер.

Казалось бы, для пилота прямолинейный полет без крена является наиболее приемлемым, но из-за большого потребного угла отклонения руля направления возрастает сопротивление самолета. Это ухудшает возможности самолета, особенно при отказе двигателя на взлете с большой массой и при высоких температурах.

Заметим, что хотя полет происходит здесь со скольжением, но шарик указателя скольжения расположится строго по центру. Дело в том, что аэродинамические силы в этом случае располагаются в плоскости симметрии самолета. Вообще говоря, данный прибор не является указателем скольжения, а является указателем боковой перегрузки. Боковая перегрузка возникает от нескомпенсированной аэродинамической силы Z, которая уравновешивается боковой составляющей силы тяжести G*sin при полете с креном или центробежной силой при развороте самолета.

Полет без скольжения.

Разворачивающий момент от двигателя Му двиг балансируется моментом от руля направления Му рн. Боковая сила Z рн уравновешивается боковой составляющей силы тяжести G*sin, при создании крена на правое крыло. Поперечный момент от руля направления Мх рн уравновешивается моментом от элеронов Мх элер. Заметим, отклонение элеронов в противоположную сторону, по сравнению с балансировкой без крена. Шарик в данном случае будет отклонен в сторону опущенного крыла, хотя скольжение будет отсутствовать.



Рис. 15. Схема сил и моментов действующих на ВС при полете без скольжения при одном выключенным двигателе

Данный режим балансировки наиболее выгоден для энергетики самолета, поскольку обеспечивается минимальное сопротивление. Но точное выдерживание режима проблематично. Во-первых, у пилотов нет индикации угла скольжения, во-вторых, при изменении тяги работающего двигателя меняется разворачивающий момент, значит, меняется потребное отклонение руля направления, соответственно меняется боковая сила руля направления, а значит и требуемый угол крена для его компенсации. Руководства по летной эксплуатации советских самолетов давали пилотам приблизительную цифру крена 3 - 5 на работающий двигатель.

Боинг дает другой критерий управления.

Рассмотрим балансировочную диаграмму при пожаре левого двигателя.

Рис. 16

На ней цифрами 1 и 2 показаны рассмотренные случаи балансировки без крена и без скольжения. Вместе с тем существует бесконечное множество других балансировочных положений. Боинг рекомендует пилотам балансировать самолет с нулевым отклонением элеронов (level the control wheel). Пишется, что при этом наблюдается небольшой крен на работающий двигатель и шарик немного отклонен в ту же сторону. Как видно из балансировочной диаграммы, это положение является чем-то средним между двумя рассмотренными случаями балансировки. Его удобно выдерживать, поскольку для контроля «горизонтальности» штурвала необязательно даже смотреть в кабину и можно контролировать правильность положения руля направления тактильными ощущениями руки. Какая половинка штурвала опускается, значит в такую же сторону надо отклонить педали для балансировки. Точно такая же техника пилотирования при включенном автопилоте, поскольку педали от автопилота не управляются.

1.3 Психология деятельности пилота в особых ситуациях

Состояние ажитации и кратковременного ступора у пилотов при авиационных происшествиях.

Согласно статистическим данным авиалайнеры являются одним из самых безопасных видов транспорта.Главную роль в этом играет не только высокий уровень современной техники, но и специальная психологическая подготовка пилотов. Как показывают наблюдения, в условиях угрозы для жизни эмоциональная неустойчивость может развиться и у тех лиц, у которых в предшествующей деятельности не отмечалась психическая напряженность.

Состояние психической неустойчивости, граничащее с неврозом, возникает в результате астенизации нервной системы, вызываемой нарушением режима труда и отдыха, различными потрясениями, травмирующими психику, и т.д. Особенно отчетливо психическая неустойчивость в условиях угрозы для жизни выявляется в аварийной обстановке. Четко выделяются две формы таких реакций: состояние ажитации и кратковременный ступор.

Цель - рассмотреть состояние ажитации и кратковременного ступора у пилотов при авиационных происшествиях.

Анализ научных исследований и публикаций.

Психологическую деятельность человека в стрессовых ситуациях изучали такие ученые как Эндлер Норман, Франкенхаузер Мариэн, Лазарус Ричард, Селье Ганс. Р. Нордланд писал: «В момент большого нервного напряжения, находясь под угрозой, способность рассуждать нарушалась. В результате возникала масса крупных ошибок, которые не можно было ни предусмотреть, ни объяснить». Один из известных психологов современности, специалист в области методов исследования резервных возможностей человека, психотерапии, а так же поведения людей в боевых стрессовых ситуациях и разработки методов диагностики и коррекции состояния человека в экстремальных условиях жизнедеятельности - Ю.А. Бубеев заслуженный врач РФ и руководитель международного проекта «Марс-500».По его мнению, не каждый человек в условиях угрозы для жизни способен работать устойчиво и продуктивно.

Основные материалы исследования.

При ажитированном состоянии в ответ на раздражители, сигнализирующие об опасности для жизни, на первый план выступает беспокойство, тревога. Возбуждение выражается главным образом в суетливости, в возможности осуществлять только простые автоматизированные акты под влиянием попавших в поле зрения случайных раздражителей. Мыслительные процессы при этом замедленны. Способность понимания сложных отношений между явлениями, требующая суждений и умозаключений, нарушается. У человека возникает чувство пустоты в голове, отмечается отсутствие мыслей. Появляются вегетативные нарушения в виде бледности, учащенного сердцебиения, поверхностного дыхания, потливости, дрожания рук и др. В состоянии ажитации нарушается восприятие времени, что вызывает затруднение понимания ситуации в целом. Примером может служить случай, когда во время полета загорелся самолет. В составе экипажа кроме пилота находились еще два человека. Исход создавшейся ситуации: летчик катапультировался, остальные члены экипажа погибли, хотя в их распоряжении также были катапультные установки. При расследовании катастрофы выяснилось, что пилот (командир корабля) перед катапультированием подал команду оставить самолет, однако, по его словам, не получил ответа, хотя ждал несколько минут. Фактически же промежуток времени между командой и катапультированием составлял лишь несколько секунд. Остальные члены экипажа за этот промежуток времени не смогли подготовиться к катапультированию. Переоценка длительности временного интервала здесь совершенно очевидна. Доли секунды субъективно были восприняты как минуты, что и привело к гибели двух членов экипажа. Кратковременный ступор в условиях угрозы для жизни характеризуется внезапным оцепенением, застыванием на месте, при этом сохраняется интеллектуальная деятельность. Приведем самонаблюдение летчика, у которого во время полета произошло самовыключение обоих двигателей: «Остановка двигателей сопровождалась сильным хлопком. Этот звук вызвал ощущение, что самолет вот-вот взорвется. Я весь сжался, ноги одеревенели. Я решил катапультироваться, но меня охватило оцепенение, так что я не мог перенести ноги на катапультное сиденье. Когда рассеялась пыль от возникшей отрицательной перегрузки, я увидел, что снижаюсь без крена под углом 45-50 градусов. За это время я потерял 1500 м. Придя в себя на высоте 8000 м, я произвел запуск двигателей и благополучно произвел посадку на свой аэродром».

Обоснование полученных научных результатов.

Анализ литературных источников позволяет сделать вывод, что для предотвращения возникновения аффекта (ажитации или ступора) необходима специальная психологическая подготовка пилотов к действиям в экстремальных условиях.

Выводы. В условиях экстремальной ситуации важно уметь быстро перестраивать психическую деятельность на фоне и возникшего эмоционального напряжения, уметь контролировать себя, свои действия. Следует помнить, что выполнение распоряжений и инструкций предупреждает распространение тревоги и беспокойства и вместе с тем не препятствует проявлению личной инициативы в области своей защиты.

2. Аварийно-спасательная подготовка

2.1 Типовая программа и методика аварийно-спасательной подготовки экипажей воздушных судов гражданской авиации

Аварийно - спасательная подготовка (АСП) - система знаний, навыков и умений, необходимых и достаточных членам экипажей ВС для выполнения их обязанностей по спасанию людей в аварийной обстановке.

Цель АСП - достижение такого уровня подготовленности членов экипажа, при которой обеспечивается надежность их как элементов системы спасания людей при возникновении на борту воздушного судна аварийной обстановки. Под такой системой понимается комплекс технических средств и организационных мероприятий на борту ВС и вне его, призванных обеспечивать спасание людей при авиапроисшествиях.

Предмет (курс) АСП - это учебная дисциплина, предназначенная для подготовки членов экипажей воздушных судов гражданской авиации к действиям по обеспечению спасания людей в случае возникновения на борту ВС обстановки, угрожающей их безопасности.

После прохождения курса АСП члены экипажа ВС должны:

- иметь достаточное понимание о системе поиска и спасания пассажиров и членов экипажа воздушного судна, терпящего или потерпевшего бедствие;

- знать типовые аварийные ситуации на борту ВС и факторы угрозы, сопровождающие эти ситуации (особенности проявления, развития и влияние на человеческий организм);

- знать основной порядок (базовые алгоритмы) действий в типовых аварийных ситуациях;

- иметь твердые навыки применения бортового аварийно - спасательного оборудования ВС, знать основы его конструкции и особенности работы с учетом возможных отказов;

- иметь навыки организации взаимодействия между членами экипажа на примере типовых аварийных ситуаций;

- уметь принимать правильные решения при быстром развитии аварийных ситуаций;

- иметь навыки руководства пассажирами, знать принцип предотвращения и подавления паники;

- иметь навыки выполнения своих обязанностей в аварийных ситуациях при воздействии стресса;

- обладать психологической устойчивостью к неожиданному возникновению аварийных ситуаций;

- иметь навыки по обеспечению жизнедеятельности людей в условиях автономного существования после авиапроисшествия;

- иметь навыки оказания доврачебной медицинской помощи.

Аварийно-спасательная подготовка экипажей ВС ГА включает 4 этапа:

- первоначальное обучение;

- переподготовка на другой тип ВС;

- ежегодная подготовка;

- водная подготовка.

Водная подготовка проводится с периодичностью 1 раз в 2 года.

Типовая программа АСП содержит минимальные объемы учебного плана по этапам обучения.

На основе типовой программы и методики АСП в авиационных учебных центрах составляются рабочие программы и методики преподавания курса АСП с учетом особенностей и условий практической деятельности, имеющихся технических средств обучения и специализации конкретных категорий экипажей ВС ГА.

Рабочие программы курса АСП утверждаются руководителем авиационного учебного центра (АУЦ) и согласовываются руководителем службы ПАСОП регионального управления (РУ) или Центральной комиссией по аттестации поисковых и аварийно - спасательных служб, формирований, спасателей и учебных заведений ФАС России (ЦАК СПАСОП ГА).

Оценка знаний слушателей производится по цифровой пятибалльной системе: 5 (пять), 4 (четыре), 3 (три), 2 (два), 1 (единица).

Зачетными отметками для экипажей по АСП являются только 5 (пять) и 4 (четыре).

Учебный план аварийно-спасательной подготовки экипажей ВС ГА по этапам обучения

Цель: дать летному и кабинному персоналу ВС необходимые знания, умения и навыки, соответствующие требованиям, предъявляемым к экипажам ВС ГА по аварийно - спасательной подготовке.

Таблица 2. Сроки обучения

Этапы	Учебные дни
1. Первоначальное обучение 2. Переподготовка на другой тип ВС 3. Ежегодная подготовка 4. Водная подготовка	7 3 1 1

Таблица 3. Распределение времени по этапам обучения

Этапы	Учебные часы на теоретическую подготовку	Учебные часы на практическую подготовку на тренажерах
1. Первоначальное обучение 2. Переподготовка на другой тип ВС 3. Ежегодная подготовка 4. Водная подготовка	18 6 1 2	24 12 7 5

Распределение времени теоретической и практической подготовки осуществляется при формировании рабочих программ. При этом продолжительность учебного часа составляет 45 мин. Продолжительность самоподготовки должна планироваться порядка 10% от общего количества часов на теоретическую подготовку. Консультации проводятся в часы самоподготовки. Экзамены и зачеты планируются в рабочих программах.

Учебные планы рабочих программ должны содержать конкретные расчеты дней по срокам обучения и распределение учебного времени по дисциплинам.

Расчет дней по срокам обучения должен включать:

- количество календарных дней;

- количество учебных дней;

- количество выходных дней;

- продолжительность учебного дня (учебных и самостоятельных занятий).

Количество учебных часов в тематическом плане приведено из расчета изучения одного типа ВС. При увеличении количества типов ВС количество учебных часов по темам, обозначенным "*", в программах подготовки увеличивается кратно количеству типов изучаемых ВС.

При подготовке экипажей самолетов МВЛ, грузовых самолетов и вертолетов содержание и объем тем 1.2, 1.3, 1.4, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 4.4, 4.7, 4.8 может уточняться исходя из состава оборудования, находящегося на борту ВС.

Оказание доврачебной медицинской помощи для членов кабинного экипажа изучается в соответствии с учебным курсом по медицинской подготовке бортпроводников.

Темы и вопросы, изучаемые самостоятельно на этапе ежегодной подготовки:

- система поиска и спасания пассажиров и членов экипажа воздушного судна, терпящего или потерпевшего бедствие;

- аварийные ситуации на борту ВС и факторы угрозы для пассажиров и членов экипажа;

- требования НЛГС (НЛГВ) и руководящих документов по оснащению ВС аварийно - спасательным оборудованием;

- состав, размещение аварийно - спасательного оборудования на воздушном судне;

- основные данные и конструктивные особенности БАСО ВС;

- основной порядок действий членов экипажа в аварийных ситуациях;

- факторы, влияющие на выживание человека и особенности выживания в различных климатогеографических условиях;

- основы анатомии и физиологии человека, характерные поражения человека при АП.

2.3 Методика подготовки экипажа к действиям при возникновении особых ситуаций на различных этапах полета

Первоначальное обучение.

v Общие положения.

Изучение предмета АСП должно проводиться логично и последовательно, как правило, на выпускном курсе учебного заведения.

Методическое построение лекционных занятий должно соответствовать рекомендациям высшей школы (последовательность и доказательность изложения, логическая связь с предыдущим и последующим материалом, включать в изложение труднопредставляемого материала фрагменты кино-, видео- и диафильмов).

Практические занятия должны проводиться поэтапно по принципу "рассказ - показ - самостоятельное выполнение".

К выполнению упражнений допускаются слушатели, прошедшие теоретическую подготовку и ознакомившиеся с оборудованием, используемым в упражнениях.

v Система поиска и спасания пассажиров и членов экипажа воздушного судна, терпящего бедствие.

Данная тема является вводной по курсу АСП. Перед ее началом дается общая установка на прохождение курса АСП, предлагается список учебной и методической литературы.

· Организация поисково-спасательного и аварийно - спасательного обеспечения полетов.

На лекции рассматриваются: основные принципы организации поиска и спасания, организация дежурства и степени готовности поисково-спасательных сил и средств.

Данный вопрос желательно рассмотреть на примере конкретного района ответственности за поисково-спасательное обеспечение полетов.

· Организация приема и передачи сообщений о воздушных судах, терпящих бедствие.

На лекции рассматриваются: организация дежурства радиосредств для приема сигналов бедствия, частота на которых передается сообщение о бедствии, действия экипажа и наземных служб, принявших сообщение о бедствии, работа системы КОСПАС - САРСАТ.

· Организация и проведение поисково-спасательных работ.

На лекции рассматриваются: действия экипажей поисковых ВС и десантных групп при выполнении поисково-спасательных работ, действия наземных поисково-спасательных групп при поисково-спасательных работах.

· Организация и проведение аварийно-спасательных работ на территории и в районе аэродрома.

На лекции рассматриваются: случаи, когда организуются и проводятся аварийно - спасательные работы, действия при получении сигнала тревоги, сигналы оповещения расчетов аварийно - спасательной команды (АСК), время развертывания спасательных расчетов, действия расчетов АСК на месте АП. Данный вопрос желательно рассмотреть на примере конкретного аэропорта.

· Взаимодействие экипажа воздушного судна, терпящего или потерпевшего бедствие, со спасательными службами.

На лекции рассматриваются: порядок передачи сигнала бедствия и сообщения о бедствии, основные действия экипажа ВС после вынужденной посадки на сушу и воду, эвакуация людей с места АП.

Примечание. Рассматриваемые вопросы дополнительно выносятся на самоподготовку в объеме литературы, рекомендуемой по данной теме.

v Аварийные ситуации на борту ВС и факторы угрозы для пассажиров и членов экипажа.

· Типовые аварийные ситуации на борту ВС.

На лекции рассматриваются: типы аварийных ситуаций, статистика возникновения аварийных ситуаций, факторы угрозы для пассажиров и членов экипажа ВС при аварийных ситуациях, статистика гибели людей от воздействия поражающих факторов при аварийных ситуациях. Возможность внезапного возникновения угрозы для безопасности людей на борту ВС (прерванный взлет, грубая посадка, сопровождающиеся пожаром на земле, внезапное приводнение при взлете с прибрежных аэродромов и др.), необходимость постоянной готовности экипажа к возникновению аварийной ситуации в полете и на земле.

Необходимо привести примеры реальных АП с внезапным возникновением аварийной ситуации. Желательно рассказ сопровождать показом видеофильмов с сюжетами о реальных АП.

· Пожар на борту и его последствия.

На лекции рассматриваются: типы пожаров на борту ВС, основные поражающие факторы при пожаре (высокая температура, дым, токсичные продукты горения) и их воздействие на организм, особенности развития пожара, основные понятия о средствах противопожарной защиты на ВС (применение трудносгораемых и самозатухающих материалов, бортовые системы пожаротушения, ручные огнетушители, дымозащитное оборудование).

· Разгерметизация кабин ВС.

На лекции рассматриваются: характеристики воздушной среды, краткие сведения о механизме дыхания, организм человека в условиях изменяющегося барометрического давления, принципы и методы обеспечения дыхания в высотных условиях, краткие сведения о системах жизнеобеспечения пассажирских ВС.

· Аварийная посадка ВС на сушу и воду и ее последствия.

На лекции рассматриваются: основные поражающие факторы, возникающие на ВС при аварийной посадке на сушу (перегрузки, послеаварийный пожар, разрушение конструкции ВС и др.) и на воду (угроза затопления ВС). Влияние этих факторов на человеческий организм, общие понятия о средствах защиты человека от воздействия поражающих факторов (кресла со средствами фиксации, системы аварийной эвакуации людей на сушу и воду).

v Бортовое аварийно-спасательное оборудование воздушного судна.

· Требования норм, руководств и наставлений по оснащению ВС аварийно - спасательным оборудованием.

На лекции рассматриваются: основные требования НЛГС (НЛГВ), НПП ГА-85, РЛЭ (для изучаемого ВС), по оснащению ВС аварийно - спасательным оборудованием (противопожарное оборудование, дымозащитное оборудование, кислородное оборудование, средства эвакуации людей из ВС, плавсредства и др.), соответствие аварийно - спасательного оборудования изучаемого ВС требованиям норм, руководств, наставлений.

· Состав и размещение аварийно-спасательного оборудования на воздушном судне.

На лекции рассматриваются: состав и количество БАСО, схема его размещения на ВС, комплектация при полетах в особых условиях.

· Основные данные и конструктивные особенности БАСО ВС.

На лекции рассматриваются: назначение оборудования, его технические характеристики и параметры, возможные отказы, порядок использования в аварийной ситуации, взаимосвязь факторов угрозы, сопровождающих аварийную ситуацию. С возможностями использования БАСО (нагрузки при аварийной посадке - кресла со средствами фиксации, пожар на борту - противопожарное и дымозащитное оборудование, послеаварийный пожар (угроза взрыва) - аварийные выходы, вспомогательные средства эвакуации, аварийное освещение, дополнительное аварийно - спасательное оборудование. Угроза затопления ВС при посадке на воду - аварийные выходы, плавсредства, аварийное освещение, дополнительное аварийно-спасательное оборудование, выживание в условиях автономного существования - аварийные запасы).

В ходе рассказа должны широко использоваться плакаты, слайды, кино-, видео- и диафильмы, показ оборудования и его работа.

Занятия целесообразно проводить в специализированном учебном классе, в котором должно находиться оборудование, используемое при показе.

Применение аварийно-спасательного оборудования.

На практических занятиях каждым слушателем под руководством преподавателя - инструктора и самостоятельно выполняются обязательные упражнения.

ь Упражнение 1.3.4.1. Отработка навыков по применению ручных огнетушителей.

Цель: выработать навыки в тушении горящих жидкостей и материалов, в правильном выборе и применении огнетушителей различных типов.

Место проведения: учебный полигон.

Обеспечение: огнетушители, применяемые на ВС, стенды, горючие жидкости и материалы для имитации пожара, спецодежда для слушателей.

Порядок организации и выполнения:

а) организация и тушение пожаров при горении конструкционных и декоративно - отделочных материалов.

Стенд выполняется в виде пакета из чередующихся и скрепленных между собой двух образцов пенопласта ПС-4 толщиной 18 мм. Пакет размером 450 x 290 x 42 мм укрепляется вертикально на штативе, и все материалы пакета поджигаются одновременно с помощью фитиля, который укладывается в сквозное отверстие диаметром 30 мм, пробитое на высоте 100 мм от нижнего края пакета. Время от момента поджигания до начала тушения составляет 1 минуту (пламя должно охватывать не менее 2/3 поверхности модели).

Тушение пожара проводится с наветренной стороны с начального расстояния 2 - 3 м, в случае необходимости возможны приближения к очагу пожара с любой стороны.

Пожар считается потушенным, если не возникает повторного воспламенения и отсутствия тления;

б) организация и тушение пожаров (при горении жидких горючих веществ). Тушение проводится на противне размером 1,3 x 0,7 x 0,1 м, в который наливается 10 л керосина Т-1 или ТС-1 (или их смеси). На поверхность жидкости помещают куски пенопласта ПС-4, покрывая ими, площадь 0,3 - 0,4 кв. м. Время от момента поджигания до начала тушения составляет 1 мин. (К этому времени горение схватывает всю поверхность противня, а высота пламени достигает 0,5 - 0,8 м.)

Тушение проводится по тем же правилам, что и в "а";

в) организация и тушение пожаров при тлении декоративно - отделочных материалов.

Модель представляет собой прямоугольный металлический каркас размером 450 x 290 x 42 мм, стенки которого представляют собой проволочную сетку с ячейками 36 x 36 мм. Пакет наполняется ватой в количестве 250 -/+ 80 г.

Для образования тлеющего пожара материал поджигается до появления устойчивого открытого пламени, затем пламя сбивается и после развития тления до охвата половины объема модели начинается тушение.

Оно производится с расстояния 1,5 - 2 м. Струя водоэтиленгликолевой смеси направляется сверху вниз. По мере необходимости, тушение производится со всех сторон.

Пожары считаются потушенными, если после тушения отсутствует тление. Слушатель должен уметь полностью ликвидировать очаг пожара за время, заданное инструктором.

...