АНАЛИЗ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТА БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Секция

«ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»

УДК 331.41

АНАЛИЗ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТА БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Р. А. Вардугин Научный руководитель - Е. Н. Бельская

Сибирский государственный университет науки и технологии имени академика М. Ф. Решетнева, Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: varduginr2@gmail.com

В рамках работы проведен анализ потенциальных факторов, влияющих на безопасность полета беспилотных летательных аппаратов, разобраны возможные причины возникновения аварий. Рассмотрены мероприятия, по предотвращению (минимизации) опасных воздействий.

Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты, фактор опасности, авария.

ANALYSIS OF POTENTIAL FACTORS AFFECTING FLIGHT SAFETY OF

UNMANNED AERIAL VEHICLES

R. A. Vardugin Scientific Supervisor - E. N. Belskaya

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: varduginr2@gmail.com

As part of the work, the analysis ofpotential factors affecting the safety of the flight of unmanned aerial vehicles was carried out, the possible causes of accidents were analyzed. The measures taken to reduce the hazard are considered.

Keywords: unmanned aerial vehicles, hazards, space, accidents.

Безопасность полетов является важнейшей эксплуатационно технической характеристикой авиационной системы. Проблема обеспечения безопасности полетов - одна из актуальных, наиболее сложных и наименее изученных. Для определения возможных путей решения проблемы обеспечения безаварийного применения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) необходимо, прежде всего, провести системный анализ факторов, влияющих на безопасность их полета [1].

В работе рассмотрены потенциальные факторы опасности, влияющие на полёт БЛА. Под опасным фактором принято понимать событие или явление в авиационной системе или во внешней среде, которое приводит к нарушению нормального функционирования авиационной системы и возникновению особой ситуации. Потенциальные факторы опасности можно представить в виде 3 групп: факторы внешней среды, техногенные

факторы и человеческий фактор. В таблице 1 приведены наиболее значимые факторы внешней среды и мероприятия, позволяющие предотвратить (минимизировать) их воздействие.

Таблица 1

Факторы внешней среды [2]

Фактор Воздействие Мероприятия по предотвращению (минимизации) воздействий

Атмосферные

Ветер Отклонение корабля от траектории. Деформация корпуса. Мониторинг.

Тайфун Сильный ветер. Волнение на море. Мониторинг и запрет полетов.

Песчаная буря Сильный ветер. На больших скоростях песок, словно камень, обдирает корпус Мониторинг и запрет полетов.

Плотные тучи При взлёте ракеты могут возникнуть молнии, которые опасны для электроники. Защитные сооружения. Защита электроники.

Вне атмосферы

Метеорит При столкновении у корабля может смениться орбита и произойти повреждение аппарата Защита корпуса, маневрирование.

Солнечное излучение Воздействие на электронику Защитные покрытия, защита электроники.

Температура Большие и низкие температуры, влияющие на аппарат Покрытие, охлаждение систем.

Техногенные опасные факторы возникают при функционировании технических объектов: различные поломки механизмов, технические неисправности, программные ошибки и сбои и т.п. В таблице 2 представлены основные из них.

Таблица 2

Техногенные факторы [3,4]

Фактор Воздействие Мероприятия по предотвращению (минимизации) воздействий

Механические поломки Узлы механизма перестают правильно работать. Постоянная проверка механизмов, различные тесты при производстве, постоянное совершенствование конструкций. Компьютерное моделирование и проверка механизмов.

Бракованные части Механизм с самого начала неисправен, не способен выполнять свои функции Проверки на всех этапах, от производства до этапа установки на ракету.

Ошибки программного обеспечения Неправильная работа корабля (неправильная траектория или не своевременное срабатывание) Проверка, возможность управления из ЦУП, дублирующие и резервные системы.

Помимо мероприятий, представленных в таблице 2, для обеспечения безопасности полётов БЛА Центральный научно-исследовательский институт машиностроения государственной корпорации Роскосмос предлагает использовать средства искусственного интеллекта (ИИ) для выявления возможных проблем, которые могут возникать в ходе

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2021. Том 2

эксплуатации, что позволит обеспечить более качественную проверку и увеличить её скорость.

В таблице 3 рассмотрена группа ошибок человека и приведены основные мероприятия по предотвращению (минимизации) их воздействий.

Таблица 3

Человеческий фактор [1,3,5]

Фактор Воздействие Мероприятия по предотвращению (минимизации) воздействий

Конструкторские ошибки Неправильная работа элементов ракеты Постоянный контроль и проверка технической документации, компьютерное моделирование для выявления слабых мест.

Человеческие ошибки на этапах сборки, перевозки и монтажа частей корабля Воздействие может быть направлено как на сам КА, так и на комплектующие Специалисты Роскосмоса определив некачественную работу проводят проверку и находят место где произвели «брак», далее проверяется полностью завод, с целью предотвращения будущих проблем.

Человеческий фактор при принятии решений Неправильные действия могут инициировать аварийную ситуацию Обучение; организационная культура; повышение квалификации персонала, принимающего решения; взаимозависимость решений; повышение психологической устойчивости.

Помимо представленных групп существуют еще антропогенные факторы, возникающие в результате прямого или косвенного воздействия человека на природную среду: выброс химических веществ вследствие работы двигателей ракет; создание энергетических и динамических возмущений в результате полетов ракет; загрязнение твердыми фрагментами, космическим мусором - это остатки ракет-носителей, отработавшие спутники, обломки, и мельчайшие куски; электромагнитное излучение радиопередающих систем; радиоактивное загрязнение и жесткое излучение от ядерных энергетических установок, используемых на космических аппаратах и т.п. [5].

Активное исследование космоса привело к его загрязнению огромным количеством мусора. Фрагменты космического мусора сосредоточиваются на высотах более 400 км; они занесены в каталог, за ними ведется постоянное слежение. Наиболее опасно большое количество мелких (менее 10см) осколков, их поток существенно превышает поток метеоритов. При сохранении современных темпов загрязнения общее количество твёрдых частиц (более 1см) вырастет за 100лет более чем в 2 раза, что станет реальной опасностью для космических полётов [5].

Таким образом, космические запуски преследует большое количество разнообразных опасностей, которые не всегда возможно предусмотреть и предотвратить. Способы предотвращений авиационных происшествий БЛА зависят от корректного учёта всех факторов, влияющих на безопасность полёта. Применяются все новые технологии для снижения уровня опасностей. Необходимость дальнейшего развития БЛА и снижения рисков возникновения аварийных ситуаций при их использовании очевидна и требует особого внимания специалистов.

Библиографические ссылки

1. Антропогенная опасность на этапах жизненного цикла изделий авиационной техники; О.Г. Феоктисова, Т.Г. Ффеоктисова. НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ- 2010-ГА № 162

2. Статья «Ждать у моря погоды» - Интернет-издание «N+1» [Электронный ресурс]. ШЬ:кйр8://пр1т1.ги/ша1епа1/2020/06/04/8расеШак1^еаФег (дата обращения: 10.04.2021).

3. Жулев В.И., Иванов В.С. Безопасность полетов летательных аппаратов: (Теория и анализ) - М.: Транспорт 1986 -224 c

4. Сайт Роскосмоса [Электронный ресурс]. URL:https://www.roscosmos.ru/launch/2010/ (дата обращения: 10.04.2021).

5. Статья Антропогенное воздействие на ближний Космос [Электронный ресурс]. URL: https://scibook.net/uchebniki-ekologii_1295/antropogennoe-vozdeystvie-blijniy-50673.html (дата обращения: 10.04.2021).

© Вардугин Р. А., 2021