CC BY
72
ЧАСТНАЯ АВИАЦИЯ - НОВАЯ УГРОЗА БЕЗОПАСНОСТИ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ В РОССИИ
Хашагульгов
Руслан Абдул-Мажитович,
к.т.н., докторант Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского, г. Санкт-Петербург, Россия, [email protected],
Ходор
Михаил Александрович,
преподаватель кафедры автоматизированных систем управления противоракетной обороны Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского, г. Санкт-Петербург, Россия, [email protected].
Контроль порядка использования летательными аппаратами воздушного пространства одна из важнейших задач решаемых любым суверенным государством. Добычей информации о текущих координатах, параметров движения, государственной принадлежности воздушных объектов возлагается на части и подразделения видов и родов Вооруженных Сил, а также специальные службы гражданской авиации. Концентрация усилий различных ведомств по организации комплексного использования сил и средств, ведения воздушной разведки в районах совместного базирования, представляет собой систему разведки и контроля воздушного пространства государства. В идеальном случае система контроля должна фиксировать, определять параметры всех воздушных объектов во всем диапазоне высот их применения и с любой отражающей поверхностью. В реальности приходится идти на компромисс, обусловленный высокой стоимостью, ограниченными техническими характеристиками радиолокационных средств, требованиями экологической безопасности по их размещению, формируя более качественное радиолокационное поле с важных направлений и менее качественное в глубине страны. Однако стремительное развитие легкомоторной авиации находящейся, в том числе в частном пользовании, ставит перед системой разведки и контроля воздушного пространства задачу по устранению новой угрозы - безопасности воздушного движения над административно-политическими центрами и объектами техногенных катастроф. Ведение разведки на малых и предельно малых высотах не обеспечиваемое традиционными радиолокационными средствами предложено выполнять путем создания подсистемы контроля воздушного пространства важных административно-политических центров и объектов техногенных катастроф на базе оптико-электронных систем обнаружения и выдачи информации, как дополнение к существующей системе контроля. Проанализированы некоторые пути ее построения и технической реализации. Показано, что оптико-электронные системы на современном этапе развития позволяют успешно решать задачи контроля использования воздушного пространства легкомоторной авиацией на малых и предельно малых высотах.
Ключевые слова:
сверхлегкие летательные аппараты, безопасность полетов, летающий автомобиль, маловысотное радиолокационное поле, оптико-электронная система.
и ^
О л л С
На взгляд рядового российского гражданина, кажется, что самостоятельный воздушный полет - это нечто сложное и недоступное для него. На самом же деле стать пилотом и летать на самолете или вертолете, даже своем собственном, не такая уж и невыполнимая задача. Речь, конечно, идет о малой или сверхлегкой авиации. К огромной радости российских любителей авиации, законодательство нашей страны вполне то-лерантно регламентирует деятельность малой авиации. Хотя специалисты и говорят, что летные нормы и правила в России имеют завышенные требования, но все должно познаваться в сравнении. Да, в Новой Зеландии, на сверхлегких летательных аппаратах (СЛА) летают все возрастные группы населения с частотой использования россиянами личных автомобилей. Но хорошо уже то, что в России, в принципе, разрешены частные воздушные полеты. Соседи из Украины ждали такого права намного дольше.
Наше законодательство разрешает выполнять частные воздушные полеты почти над всей территорией России. Исключение составляют Москва и ряд правительственных объектов. Для выполнения рейса необходимо только подать заявку уведомительного (даже не разрешительного) характера [1], содержащую информацию о месте взлета и посадки, и все, можно лететь. Запретить полет никто не имеет права.
До 2010 года все полеты осуществлялись в разрешительном порядке под контролем войск ПВО. Разумеется, у гражданских властей нет необходимых специализированных сил и средств контроля. По сути, маршрут полета согласовывается на честном слове, а бесконтрольность, как известно, порождает нарушения.
Глава Московской межрегиональной транспортной прокуратуры Владимир Тюльков заявил журналистам: «Несмотря на принимаемые прокуратурой меры, эксплуатация частной малой авиации часто угрожает безопасности полетов воздушных судов, объектам и людям на земле» [2].
По его словам, на сегодняшний день у правоохранительных органов «нет точных данных по ЦФО о количестве воздушных судов малой авиации, об их размещении, техническом состоянии, возможном использовании, то есть налицо отсутствие контроля над их учетом и полетами».
По словам начальника Северо-Западного межрегионального территориального управления воздушного транспорта Федерального агентства воздушного транспорта (Росавиация) Олега Гринченко «количество воздушных судов возросло в 2,5 раза за последние 3 года. Сейчас у нас в регионе насчитывается около 95 самолетов и 116 вертолетов, а всего - около 300 воздушных судов. Но на фоне роста количества судов и полетов ситуация с безопасностью полетов остается непростой и нельзя сказать, что есть качественное улучшение» [3].
Немало нарушений и на территории двух регионов - Санкт-Петербурга и Ленинградской области. По
словам экспертов, это выполнение полетов на незарегистрированных воздушных судах, управление пилотами без допусков, полеты на неисправном судне, полеты без уведомления там, где это необходимо, а также полеты на слишком низких высотах.
По данным МЧС, фиксируется неуклонный рост авиационных происшествий с малыми воздушными судами. В отраслевом же объединении малых авиаторов напоминают о том, что имеет место быть и увеличение числа воздушных судов и пилотов малой авиации, что отражается на статистике происшествий.
Воздушное судно - далеко не автомобиль, его невозможно остановить во время полета и проверить наличие удостоверения у пилота и категорию рейса. К сожалению, встречаются случаи, когда за штурвал СЛА садятся люди, не имеющие никакого летного удостоверения. Самолетом управлять в той или иной мере они, конечно, умеют, но, не желая тратить денежные средства на оплату полетов с инструктором, летного удостоверения не получают. Далеко не каждый любитель авиации способен оплатить минимально требуемое количество часов налета. Встречаются случаи, когда пилот поднимает самолет, находясь в нетрезвом состоянии. Частота происшествий с участием СЛА растет пропорционально популярности и распространенности малой авиации и тут можно только надеяться на сознательность пилотов, которые отвечают не только за свою жизнь, но и за жизнь своих пассажиров и тех, кто находится на земле.
А теперь, сенсация: автомобиль, он же воздушное судно!
Недавно стало известно, что российские конструкторские бюро предложили Минобороны РФ присоединиться к разработке летающих автомобилей. Проекты, носящие названия AVTOL-1 и AVTOL-2, будут реализованы гораздо быстрее при поддержке государства.
Российский проект AVTOL, под руководством инженера Мерзлякова, предусматривает три модификации летающих автомобилей. Так, AVTOL-1 - это аппарат, который может не только ездить по обычным дорогам, но и развивать сверхзвуковую скорость в воздухе. Автомобиль под именем AVTOL-2 может развивать скорость до 800 км/ч, а максимальная скорость модели AVTOL-3 составляет 400 км/ч.
Наибольший интерес для рядовых граждан может представлять, как раз AVTOL-3 конструкторы рассчитывают, что этот аппарат станет многофункциональным и универсальным. Идея разработчиков состоит в том, чтобы дать летающему автомобилю возможность вертикального взлета практически с любой поверхности, к примеру, песчаного покрытия или воды. Использовать транспортное средство можно будет для перевозки грузов или пассажиров.
На данный момент прототипы проходят летные испытания, которые должны завершиться летом 2015 года[4].
Но не только в России разрабатываются подобные проекты. Так, в США «Агентством передовых оборон-
ных исследовательских проектов» (DARPA) проводятся испытания похожего аппарата X-Plane VTOL. Максимальная скорость полета американского прототипа ограничена 700 км/ч. Правда, эксперты отмечают, что испытания пока этой летающей машины пока не принесли никаких впечатляющих результатов.
Кроме того, разработкой летающей машины в США уже давно занимается компания Terrafugia.
Их Transition - автомобиль со складными крыльями, уже сертифицирован для продаж в США. Правда, пока аппарат не так универсален - для взлета ему нужна полоса для разгона.
Первой же летающей машиной в Европе может стать Pegasus. Гибрид автомобиля и ультралёгкого самолёта, по мнению разработчиков, обязательно превратится в транспорт нового поколения.
Изобретатели готовятся вскоре завершить все испытания и приступить к серийному производству и продаже. Первую тестовую модель Pegasus разрабатывают в соответствии со строгими европейскими требованиями в сфере безопасности, для чего приглашаются инженеры из авиации.
Скорость аппарат развивает невысокую - 60-80 км/ч. Максимальное время в полете составляет три часа.
У голландских изобретателей - другая концепция. В отличие от российских американских и французских разработчиков, они совместили автомобиль не с самолетом, а с вертолетом. Аппарат получил соответствующее название - Helicycle Pal-V.
Это чудо техники представляет собой трехколесную капсулу с двумя посадочными местами, большим хвостом и винтом как у вертолета. И хвост, и винт складываются, и вертолет превращается в машину.
До «сотни» на земле Helicycle Pal-V разгоняется всего за 8 секунд. Бака топлива хватает либо на 1300 км, если использовать его как машину, либо на 350 при движении по воздуху.
Представители компании поговаривают, что у них уже есть внушительный список потенциальных клиентов.
А это означает, что в недалеком будущем численность парка СЛА совершит головокружительный скачок. Количество таких «воздушных судов» будет исчисляться не сотнями, а тысячами! Как ГИБДД будет осуществлять свои функции в отношении участников дорожного движения, способных мгновенно переквалифицироваться в участников воздушного движения? А диспетчерские службы? Они не будут обладать даже теми крохами информации об использовании воздушного пространства, которые получают в уведомлении в настоящее время. Ведь гибриды «автомобиль-воздушное судно» не будут нуждаться в специально оборудованном месте взлета и посадки, а большинство из них изначально не оборудуются бортовыми ответчиками. При этом возможно как преднамеренное отключение бортовых ответчиков (воздушный терроризм), так и непреднамеренное в силу технических неисправностей.
В таких условиях радиотехнические войска будут не в состоянии отследить и контролировать всех участников воздушного движения.
Специалисты ПВО хорошо знают, что дежурное (некогда сплошное, всевысотное, многочастотное, с одно-, двукратным перекрытием) радиолокационное поле над Россией давно приобрело очаговый характер. В пределах оставшихся зон радиолокационного наблюдения в лучшем случае обеспечивается обнаружение целей на средних и больших высотах. Развертывание же новых РЛС маловысотного поля - дело весьма дорогое, а в местах с большой плотностью населения, кроме того, вызывает серьезное противодействие со стороны экологических организаций.
Сокращение подразделений и средств радиолокационной разведки привело к тому, что над территорией РФ сегодня существуют открытые участки государственной границы и внутренних районов страны.
Проблема усугубляется и высокой вероятностью применения низколетящих малозаметных целей, что требует уплотнения боевых порядков РЛС традиционного парка и увеличения затратности содержания сплошного маловысотного радиолокационного поля (МВРЛП). Для создания сплошного дежурного круглосуточного МВРЛП высотой от 25 метров (высота пролета крылатой ракеты или самолета сверхлегкой авиации) по фронту всего 100 километров требуется не менее двух РЛС типа КАСТА-2Е2 (39Н6) [5].
Но в соответствии с федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 года № 52-ФЗ [6] установлены нормы излучений, которые носят обязательный характер на всей территории России. Мощность излучения любой из известных РЛС ПВО многократно превышает эти нормы. Также нужно учесть, что РЛС типа КАСТА-2Е2 (39Н6), потребляемая мощность каждой из которых составляет 23 кВт, являются одними из самых менее энергозатратных. С учетом средней стоимости электроэнергии в ценах 2015 года только стоимость поддержания этого участка МВРЛП составит не менее трех миллионов рублей в год. При подсчете необходимо учесть и стоимость затрат всей инфраструктуры обеспечения функционирования данных средств, от персонала до регламентных работ.
Таким образом, налицо дисбаланс потребностей и возможностей субъектов эволюции использования воздушного пространства.
Проблема контроля использования воздушного пространства СЛА в пределах важных административно-политических центров и объектов техногенных катастроф может быть решена путем использования систем и средств дающих наибольший удельный вклад в эффективность информационного обеспечения на единицу суммарных затрат на всех этапах жизненного цикла этих систем и средств. В настоящее время эту роль могут выполнять оптико-электронные системы (ОЭС) обнаружения и автосопровождения целей.
Наибольшее развитие такие ОЭС получили в системах управления корабельным оружием, где решены вопросы обеспечения кругового пассивного обзора в инфракрасном спектре длин волн, автоматического обнаружения нескольких целей, автосопровождения нескольких целей одновременно без прекращения пассивной локации окружающего пространства. Обеспечивается выполнение всех задач ОЭС, связанных с целеуказанием: определение координат целей и параметров их движения, информационный взаимообмен в режиме реального времени с системами управления оружием. Учитывая погрешность стабилизации, которая на подобных ОЭС не превышает 1 угловой минуты, и качество современных оптических каналов, удается в дневных и ночных условиях точно наводиться на бы-стродвижущиеся наземные, надводные и воздушные цели на расстоянии до 20 км [7]. Данные ОЭС даже несколько избыточны в плане наличия блоков гироскопической стабилизации, применение которых не обязательно на стационарных объектах.
Определение пространственных координат сетью стационарных ОЭС может производиться включением в состав аппаратуры лазерного дальномера, либо триангуляционным методом.
Триангуляционный метод основан на измерении угловых направлений на объект минимум в двух приемных пунктах, разнесенных на некоторое расстояние, называемое базой (рис. 1).
При определении пространственных координат объекта достаточно точно измерить азимуты р1 и в в двух пунктах и угол места е1 в одном либо, наоборот, углы места е1 и е2 в двух пунктах и азимут р1 в одном.
Рис.1. Пояснение триангуляционного метода определения координат в пространстве
Местоположение источника излучения соответствует точке пересечения трех поверхностей положения - трех плоскостей. Дальность до объекта г рассчитывается по измеренным углам и известной базе, например, из соотношений:
rcoss; -cosß, +rA -cos82 -cos(l80° -ß2)= Б, -Б2 = Б,
откуда исключая rA cos e2 , получаем:
cossj ■ (cos ßj -sinßj -ctgß2)
Создание подсистемы контроля воздушного пространства важных административно-политических центров на базе ОЭС обеспечит решение задач обнаружения СЛА, получения координатной и некоординатной информации о СЛА их идентификации.
Для размещения ОЭС могут использоваться как охраняемые высотные здания подразделений и частей МО и других ведомств РФ, научных организаций, предприятий, высотные линии электропередач, вышки телевизионных и сотовых ретрансляторов.
Связанные в единую систему и обеспеченные автоматизацией обработки и выдачи информации потребителю ОЭС позволят в полной мере использовать их преимущества в высокой разрешающей способности определения координат СЛА, низком энергопотреблении, электромагнитной безопасности.
Литература
1. Постановление Правительства РФ от 11.03.2010 N 138 «Об утверждении Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации».
2. http://ria.ru/defense_safety/20100209/208399106. html (дата обращения 25.05.2015).
3. http://www.rosbalt.ru/piter/2014/01/14/1220731. html (дата обращения 25.05.2015).
4. http://focusgoroda.ru/materials/2014-04-08/3205. html (дата обращения 25.05.2015).
5. http://www.pro-pvo.ru/articles/18242 (дата обращения 25.05.2015).
6. http://правовед.oгg/zakon/fedeгalnyi-zakon-гf-ot-30-marta-1999-goda-№-52-fz-«o-sanitarno-epidemiologich-eskom-blagopoluch (дата обращения 25.05.2015).
7. http://npo-karat.ru (дата обращения 25.05. 2015).
Для цитирования:
Хашагульгов Р.А-М., Ходор М.А. Частная авиация - новая угроза безопасности воздушного движения в России // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2015. Т. 7. № 3. С. 22-26.
PRIVATE AVIATION IS A NEW THREAT ical centers and objects man-made disasters on the basis
TO SECURITY AIR TRAFFIC IN RUSSIA of optoelectronic detection systems and delivery of information, in addition to the existing control system. We
Khashagulgov Ruslan Abdoul-Mazhitovich, analyzed some ways its construction and technical imple-
St. Petersburg, Russian, [email protected] mentation. It is shown that the optical-electronic systems at
Hodor Mikhail Aleksandrovich, the present stage of development to meet the challenges
St. Petersburg, Russian, [email protected] of control of airspace use light aircraft at low and
extremely low altitudes.
Abstrae
Control procedures for using aircraft airspace is one of Keywords: aircraft, ultralight aircraft, flight safety, flying
the major problems solved by any sovereign state. car, low-altitude radar field, opto-electronic system. Gathering information about the current coordinates,
motion parameters, the nationality of the aircraft assigned References
to the objects and units of species and genera of the 1. The Government decree on 11/03/2010 N 138 «On
Armed Forces, as well as special services to civil aviation. approval of Federal rules of use of airspace of the Russian
Concentration of efforts of various departments of the Federation». (in Russian).
organization of complex use of forces and means of con- 2. http://ria.ru/defense_safety/20100209/208399106.
ducting aerial reconnaissance in areas of co-location, is a html (date of access 25.05.2015).
system of investigation and control of the airspace of the 3. http://www.rosbalt.ru/piter/2014/01/14/1220731.
State. Ideally, the monitoring system should record, to html (date of access 25.05.2015).
determine the parameters of air targets at all altitudes of 4. http://focusgoroda.ru/materials/2014-04-08/3205.
their application and from any reflecting surface. In reali- html (date of access 25.05.2015).
ty, have to compromise due to the high cost, limited tech- 5. http://www.pro-pvo.ru/articles/18242 (date of access nical characteristics of radar, the environmental safety 25.05.2015).
requirements for their placement, creating a better radar 6.http://npaBOBefl.org/zakon/federalnyi-zakon-rf-ot-30-field with critical areas and less quality in the hinterland. marta-1999-goda-№-52-fz-«o-sanitarno-epidemiologich-However, the rapid development of light aircraft located, eskom-blagopoluch (date of access 25.05.2015). including private use, poses intelligence system and air- 7. http://npo-karat.ru (date of access 25.05.2015). space control problem to address a new threat - the safety of air traffic over administrative and political centers Information about authors:
and objects man-made disasters. Reconnaissance on Khashagulgov R.A-M., Ph.D., doctoral student, Military
small and extremely low altitudes not provide traditional space Academy;
radar facilities offered to perform by creating subsystem Hodor M.A., lecturer in Department of Automated systems
control the airspace of important administrative and polit- control, Military Space Academy.
For citation:
Khashagulgov R.A-M., Hodor M.A. Private aviation is a new threat to security air traffic in Russia. H&ES Research. 2015. Vol. 7. No.3. Pp. 22-26. (in Russian).
