CC BY
28
УДК. 629.7.087.2
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
Т. В. Негода*, И. В. Овсянников
Красноярский филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет
гражданской авиации» Российская Федерация, 660135, г. Красноярск, ул. Взлетная, 15 *Е-шаИ: [email protected]
В докладе затронуты ключевые проблемы и перспективы обеспечения безопасности гражданской авиации, их эффективность в настоящее время. А также рассматриваются современные системы и процедуры, используемые в полете и при заходе на посадку.
Ключевые слова: гражданская авиация, заход на посадку, безопасность полета, системы предупреждения, процедуры, надежность.
PROBLEMS AND PROSPECTS OF CIVIL AVIATION SAFETY
T.V. Negoda*, I.V Ovsyannikov
Krasnoyarsk branch of Federal state budget institution of higher education "Saint- Petersburg State University of Civil Aviation" 15, Vzletnaya Str., Krasnoyarsk, 660135, Russian Federation *Е-mail: [email protected]
In this report we touched the key problems and prospects of civil aviation safety, their efficiency nowadays. And also modern systems and procedures used in flight and approach.
Keywords: civil aviation, approach, flight safety, warning systems, procedures, reliability.
Согласно статистике, большинство авиационных происшествий и катастроф связано с заходом на посадку воздушного судна. Это так называемое «Столкновение с землей в управляемом полете» (CFIT). Согласно данным ИКАО (Международная организация гражданской авиации), оно составляет более 12% всех смертельных несчастных случаев.
Основными причинами CFIT являются:
- потеря экипажем ситуационной осведомленности;
- ошибки пилотов (особенно в сложных метеоусловиях);
- недостаточное знакомство со схемой захода на посадку, с местностью аэродрома.
Помимо CFIT к проблемам посадки можно отнести случаи недолета/перелета полосы при посадке, преднамеренных операций на малой высоте и, если управление самолетом потеряно (вызвано экипажем, погодой или неисправностью оборудования), также случаи преднамеренного крушения в целях самоубийства или теракта [2].
При заходе на посадку самолет должен с высокой точностью следовать посадочной глиссаде (линии профиля снижения воздушного судна), чтобы попасть в начало взлетной полосы с определенным курсом и скоростью. Недолет приводит к повреждению шасси самолета и катастрофе, большой перелет - к невозможности вовремя остановить движение с последующим выкатыванием за пределы полосы, что также ведёт к повреждениям судна, травмам пассажиров и экипажа. Кроме того, процесс захода на посадку начинается на большом расстоянии от аэродрома, приземление может осуществляться в плохих метеоусловиях (боковой ветер, сдвиги ветра, туманы, грозы, низкая облачность).
Секция «Молодежь, наука, творчество (направленияСПО)»
Для обеспечения безопасности полетов вблизи земли и захода на посадку были разработаны различные системы и процедуры:
- TAWS (Terrain Avoidance and Warning System)/EGPWS (Enhanced Ground Proximity Warning System) - Система предупреждения о близости земли (система предупреждает экипаж об угрозе столкновения с землей или другим препятствием в управляемом полете путем анализа данных о высоте, поступающих с антенны, установленной на самолете, на бортовой компьютер);
- MSAW (Minimum Safe Altitude Warning) - Система предупреждения о минимальной безопасной высоте (наземная система, предназначенная для предупреждения диспетчера о CFIT путем своевременного создания предупреждения о приближении воздушного судна к местности или препятствиям);
- курсо-глиссадные системы - ILS (метрового диапазона), MLS (сантиметрового диапазона). Наиболее продвинутые системы - ILS и MLS в своих последних вариантах позволяют совершать посадку при отсутствии видимости.
- радионавигационные системы - западная VOR/DME и советская РСБН;
- CDFA (Continuous Descent Final Approach) - Режим постоянного снижения на конечном этапе захода на посадку (техника захода на посадку, которая предусматривает неизменный угол снижения, без выхода в горизонтальный полет);
- осведомленность о местности (включает осведомленность о высоте, местоположении судна, минимальной безопасной высоте, особенностях местности) [4];
- SOPs (Standard Operating Procedures) - Стандартные операционные процедуры (ряд процедур, определяющих порядок взаимодействия между диспетчерами, а также взаимодействие между членами экипажа. SOPs содержат стандартные действия и доклады, необходимые для выполнения той или иной процедуры, а также условия начала выполнения процедуры и указывают стандартную последовательность выполнения операций).
Гражданская авиация - довольно консервативная отрасль, где во главу угла поставлена надежность и безопасность. Поэтому для введения новых разработок нужно решить задачи: обеспечения надежности оборудования, точности наведения, необходимых массогабаритных показателей и помехозащищенности.
Обеспечение надежности решается дублированием, наличием нескольких систем наведения, основанных на разных принципах, согласованность их показаний позволит, в теории, осуществлять посадку даже в автоматизированном режиме.
Также в перспективе можно оборудовать полосу аэропорта пассивными радиоотражателями в определенной конфигурации и по отраженному сигналу с борта самолета осуществлять посадку.
Имея на борту собственную радиолокационную станцию, мы можем решать также множество сопутствующих задач. Если разместить на самолете радиоотражатели, можно в автоматическом режиме разводить встречные самолеты [1].
Уголковый отражатель — прибор, в виде пирамиды, у которой три грани определяются как взаимно перпендикулярные зеркала, четвертая грань прозрачная, направлена к зрителю, предназначенный для изменения направления и интенсивности потока энергии. При попадании на уголковый отражатель излучения оно отражается в строго противоположном направлении. В случае рассмотрения трех взаимно ортогональных отражающих плоскостей образуется 8 уголковых отражателей, которые могут отправить к излучателю (установленному на самолете) сигнал всевозможного направления, в частности с границ полосы.
При установлении уголкового отражателя радиусом 0,5 м по внешнему боковому периметру и в торце полосы можно получить достаточно качественное отражение коротких и сантиметровых радиоволн. При облучении уголкового отражателя с борта самолета будет фиксироваться постоянный сигнал, не зависящий от ориентации антенны и отношения расположения между приемопередатчиком РЛС и уголковым отражателем [3].
Итак, какова в общем понимании перспективная система предупреждения столкновений с землей и другими летательными аппаратами.
Прежде всего - резервирование. Современные вычислительные системы обладают весьма хорошими массогабаритными характеристиками, а также низким энергопотреблением.
Кроме этого, модульная конструкция, когда нерабочий функциональный узел можно быстро заменить исправным, позволит сократить время на ремонт и обслуживание (отлетал положенное количество часов - замена, проверка, обслуживание). Внедрение самодиагностики позволит не только локализовать проблему, но и оперативно ее устранить.
Еще очень скользкая проблема - телеметрия и дистанционное управление. Довольно много катастроф и происшествий происходит из-за несоблюдения дисциплины или ошибок пилотов. Применение биометрических устройств для контроля состояния экипажа может быть одним из выходов. В состоянии паники, растерянности, сильной усталости замедляется реакция, ухудшается координация. В таком случае перехват управления может быть хорошим выходом [5].
Теперь рассмотрим проблему навигации и приближения к объектам. Система позиционирования очень сильно облегчает работу пилота. Если же приближающиеся суда будут передавать друг другу свои координаты, это будет еще одним каналом для предотвращения столкновения в воздухе или на полосе. Фазированная многодиапазонная курсовая антенная решетка вместе с определенной конфигурацией радиоотражателей на самолетах также может предупредить столкновение в воздухе.
При сближении с землей расстояние до нее контролируется с помощью радиовысотомера, при посадке в условиях плохой видимости этого не всегда достаточно. Система предупреждения о минимальной безопасной высоте, установленная на рабочем месте диспетчера, поможет пилотам справится с выполнением посадки.
Библиографические ссылки
1. Верещака А.И., Оленюк П.В. Авиационное радиооборудование. Учебник. - М.: Транспорт, 1996. - 344 с.
2. Давыдов П.С., Иванов П.А. Эксплуатация авиационного радиоэлектронного оборудования. Справочник. - М.: Транспорт, 1990. - 240 с.
3. Кравцов В., Сербин И. Уголковые отражатели // Научно-популярный физико-математический журнал "Квант". - 1978. - №12. - С.7-9.
4. Сосновский В.А., Хайлович И.А. Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов. Справочник. - М.: Транспорт, 1987. - 256 с.
5. Черный М. А., Кораблин В. И. Самолетовождение. Учебник. - М.: Транспорт, 1973. - 368 с.
© Негода Т. В., Овсянников И. В., 2019
