Техногенная безопасность в летной деятельности. Потеря пространственной ориентировки. Лётные иллюзии Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

УДК 159.9:629.735

И. А. Усманов, П. А. Левищев Научный руководитель - Н. Н. Васицкая Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации (институт), Ульяновск

ТЕХНОГЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В ЛЕТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ПОТЕРЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРИЕНТИРОВКИ. ЛЁТНЫЕ ИЛЛЮЗИИ

Понятия пространственной ориентировки и иллюзий. Опасность потери пространственной ориентировки и появление иллюзий в полете и причины их возникновения. Факторы, способствующие их появлению. Принципы и правила пространственной ориентировки.

Летная деятельность предъявляет высокие требования к профессиональной надежности специалиста. Главный компонент авиационной системы - пилот. В основном он обеспечивает безопасность полета. Однако надежность деятельности пилота весьма уязвима. На его работоспособность оказывают влияние многочисленные факторы. В условиях полета у любого нормального и здорового человека в результате исключительных и патогенных факторов возникает дополнительная необычная пространственная ориентировка, что является важной особенностью летного труда, особенно при полетах в сложных метеорологических условиях или ночью. В обычных условиях (на земле) пространственная ориентировка осуществляется благодаря деятельности системы анализаторов: зрительного, вестибулярного, проприоцептивного, тактильного, интероцептивного. В полете часто возникают условия, при которых затрудняется нормальное функционирование одного или нескольких анализаторов. В результате органы чувств человека могут давать искаженную информацию, что приводит к иллюзиям и к дезориентации пилота относительно его положения в пространстве [1].

Нарушение пространственной ориентировки - это ошибочное ощущение летчиком своего пространственного положения и движения относительно плоскости земной поверхности.

Иллюзии - процесс ошибочной переработки и анализа впечатлений, не соответствующих реальной действительности. Иллюзии могут возникнуть в ходе раздражения любого из анализаторов человека и свойственны любому из людей. Отобрать в авиацию лиц, совершенно не подверженных иллюзиям невозможно, так как таких людей нет. При этом нет ни одного этапа визуального полета, при выполнении которого не могло бы возникнуть зрительных иллюзий. В авиационно-космической психологии учение о пространственной ориентировке, иллюзиях воспринимаемого летательного аппарата в пространстве, об «образе полета» всегда рассматривалось в контексте безопасности полета. Так среди причин летных происшествий обусловленных ошибками пилотов, нарушения и потеря пространственной ориентировки составляет 5-12 %. Удельный вес потери пространственной ориентировки среди причин летных катастроф оказывается еще выше и достигает 20 %. Отмечается, что в течение десятилетий эта цифра не уменьшается [2]. Количество так называемых грубых посадок в гражданской авиации фиксируется ежегодно большее количество. Можно со всей определенностью предпо-

ложить (и это подтверждается результатами анализа целого ряда иллюзий), что именно иллюзии являются одной из главных причин грубых посадок, что зачастую приводит к выкатываниям и даже поломкам авиатехники. Следует также подчеркнуть, что, несмотря на серьезность такого явления, как иллюзии, в гражданской авиации практически отсутствуют методы и средства обучения пилотов действиям при возникновении иллюзий пространственного положения и движения. На сегодняшний день известно около 200 иллюзий [2]. Иллюзии подразделяются на: зрительные, вестибулярные, зрительно-вестибулярные, тактильные, ошибки суждения (неправильная интерпретация правильно принятых сигналов).

Примеры зрительных иллюзий: впечатление наличия крена из-за его накрененной линии тени на переднем лобовом стекле; кажущиеся движения (колебание) и последующая остановка линии горизонта при переходе с приборного полета на визуальный; впечатление захода на посадку под углом при фактическом правильном заходе и правильности захода при фактическом заходе под углом из-за конусности капота самолета; ощущение кренения ВС при визуальном контакте с ВПП, накрененной влево или вправо (иллюзия крена ВС при «накренении» ВПП).

Примеры вестибулярных иллюзий: ощущение горизонтального полета при полете с малыми кренами; ощущение перевернутого полета (вверх ногами) при полете днем в облаках; впечатление поднятости носа ВС при разгоне в горизонтальном полете и при наборе высоты; эффект пикирования при падении скорости самолета; ощущение поворота в противоположном направлении при выведении самолета после крутого набора высоты в вираже.

Примеры зрительно-вестибулярных иллюзий: впечатление, что самолет находится выше или ниже глиссады, правее и левее осевой линии ВПП при нахождении его в равносигнальной зоне; впечатление изменения положения самолета по высоте в приборном полете при отвлечении от указателя высоты на другие приборы или действия; впечатление крена в комбинации с кабрированием и разворотом при выполнении горизонтального полета.

Тактильные иллюзии: при неправильном расположении летчика в кресле, неравномерная затяжка привязных ремней приводит к тому, что неравномерно нагруженные сенсоры в мышцах и суставах создадут впечатление о крене в какую-либо сторону.

Ошибки суждения: принятие огней на антеннах или на радиовышках за навигационные огни.

Секция «Эксплуатацияи надежность авиационной техники»

Факторы, оказывающие негативное влияние на стабильность функциональной системы анализаторов: факторы психического и психофизиологического характера, факторы снижающие выносливость; факторы обусловленные уровнем летной подготовки (недостаток знания в области полетных иллюзий, неправильное распределение внимания); факторы обусловленные компоновкой приборного оборудования кабины пилотов и его конструкцией. Принципы и правила пространственной ориентировки. Постоянное поддержание образа своего пространственного положения, движения, состояния и динамики пилотажно-навигационных параметров, характеризующих это положение и движение. Отбор, тренировка и использование экономных и эффективных способов считывания информации с пилотажно-навигационных приборов, индикаторов, управляющих поверхностей и других средств индикации, сигнализации и органов

управления. Совершенствование глазомера для визуального полета. Постоянный сознательный контроль параметров полета. Планомерность ведения ориентировки. Особое внимание необходимо уделять рациональному сочетанию инструментальной информации, воспринимаемой визуально, и не инструментальной (ускорения, перегрузки, шум двигателя, вибрации и т. д.), воспринимаемой внутренними органами чувств. Индивидуальная подготовка.

Библиографические ссылки

1. Руководство по авиационной медицине / под ред. Н. А. Разсолова. М. : Экон- Информ, 2006. 588 с.

2. Коваленко П. А., Пономаренко В. А., Чунтул А. В. Учение об иллюзиях полета: Основы авиационной делиалогии. М. : 2007. 461 с.

© Усманов И. А., Левищев П. А., 2012

УДК 669.713.7

Е. А. Фурманова, О. Г. Бойко Научный руководитель - Л. Г. Шаймарданов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ АНАЛИЗА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОТКАЗОВ СИСТЕМ САМОЛЕТОВ И ВЕРТОЛЕТОВ

Кратко изложен методологический подход к расчету функциональных отказов систем, основанный на использовании суммарного параметра потока отказов системы.

В авиационном стандарте ОСТ 100132-97 Надежность изделий авиационной техники «Методы количественного анализа безотказности функциональных систем при проектировании самолетов и вертолетов» большое внимание уделяется расчетам вероятностей функциональных отказов систем, вызванных отказами в полете одного и более агрегатов.

В случае отказа одного агрегата расчет строится следующим образом:

- задается отказавший агрегат и вид его отказа;

- определяется нарушение функций системы, вызванное отказом рассматриваемого агрегата;

- принимается, что вероятность нарушений функциональной системы определяется вероятностью отказа агрегата.

В случае отказа белее одного агрегата в полете задача расчета вероятности функционального отказа системы решается следующим образом:

- задается одновременный отказ в системе нескольких агрегатов;

- определяется нарушение функций системы, вызванное одновременным отказом рассматриваемых агрегатов;

- определяется вероятность функционального отказа системы, как произведение вероятностей отказов рассматриваемых агрегатов.

Такой подход к решению задачи о вероятности функционального отказа системы, вызванного отказами агрегатов, содержат ряд некорректностей, связанных с игнорированием вероятностного характера задачи.

Прежде всего, рассмотрим первую задачу о вероятности функционального отказа, вызванного отказом одного заранее выбранного агрегата.

Поскольку авиационные системы являются восстанавливаемыми системами, стационарные потоки отказов их однотипных агрегатов являются пуассо-новскими. Также потоки отказов могут быть представлены на оси времени потоками точек (отказов), удовлетворяющими ограничениям, наложенным на пуассоновский поток точек на оси времени.

Поскольку система содержит N агрегатов, поток отказов в ней может быть представлен в виде N потоков отказов каждого из агрегатов, а также суммарным потоком с расположением точек отказов всех N агрегатов на одной оси. Здесь следует иметь в виду, что потоки отказов одинаковых агрегатов смещены друг относительно друга случайным образом, а точка начала отсчета времени t = 0 также произвольно расположена по оси t.

В этих условиях вероятность отказа первого агрегата в системе будет определяться не плотностью потока точек какого-либо отдельного агрегата, а плотностью суммарного потока отказов N агрегатов системы. Но какой конкретный агрегат откажет первым, заранее не известно. В связи с этим для определения вероятности отказа заранее заданного агрегата необходимо разработать статистическое разрешающее правило.

Отказ первого агрегата в системе, в зависимости от схемы соединения агрегатов в системе, приведет к