УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЁТОВ В ЛЁТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ ПОЛЁТА ВОЗДУШНЫХ СУДОВ

© К.О.Чернигин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Авиация и воздухоплавание"
2012 г.

Развитие коммерческой авиации всегда характеризовалось постепенным, но устойчивым снижением частоты авиационных происшествий, а также ростом тенденций к регулированию. В результате этого появилась распространенная точка зрения о том, что безопасность полетов (БП) можно гарантировать, если следовать установленным правилам, а отклонение от этих правил обязательно приведет к сбоям в обеспечении БП. В связи с этим сформировалась традиционная парадигма БП, которая строилась на допущении, что большей частью авиационная система работает в соответствии с проектными спецификациями и соблюдение нормативных положений гарантирует основную деятельность системы и поэтому обеспечивает БП.

Сегодня авиацию надо квалифицировать, прежде всего, как большую систему, т.е. описываемую большим числом (сотнями) факторов. В такой системе происшествия являются, как правило, результатом сочетания целого ряда одновременно действующих факторов. Большую систему уже невозможно "зарегулировать" нормативными актами, т.к. невозможно в процессе разработки этой системы предусмотреть все возможные ситуации. Таким образом, в настоящее время формируется новая парадигма безопасности, реализующая принцип управления БП, основанный на том, что большей частью авиационная система не работает в соответствии с проектными спецификациями и вместо того, чтобы исключительно полагаться на соблюдение нормативных положений, осуществляется постоянный мониторинг работы системы в реальном времени; небольшие, не имеющие последствий отклонения в ходе регулярных операций постоянно отслеживаются и анализируются. В связи с этим Международная организация гражданской авиации (ИКАО) рекомендует государствам внедрять систему управления безопасностью полетов (СУБП) – средство, которое эксплуатант использует для удержания под организационным контролем факторов риска для БП, связанных с последствиями факторов опасности, с которыми он сталкивается в ходе выполнения производственных задач. СУБП должна выявлять факторы опасности для БП и обеспечивать принятие корректирующих мер, необходимых для поддержания согласованных показателей БП.

Ключевую роль в СУБП играет анализ процесса эксплуатации. Реализация такого анализа для летной эксплуатации (ЛЭ) возможна на основе Системы математического моделирования динамики полета летательных аппаратов (СММ ДП ЛА), разработанной сотрудниками МГТУ ГА. Анализ полетной ситуации основан на определении влияния факторов опасности на развитие особых ситуаций (ОС). Анализ включает задание фактора, определяющего ОС, выявление дополнительных факторов, которые оказывают влияние на развитие ситуации, ранжирование путей развития ситуации и определение параметров полета, определяющих развитие ОС, для выдачи рекомендаций экипажу по управлению ими. Такой анализ позволяет повысить ситуационную осведомленность экипажа как единственного управляющего звена системы «человек-машина-среда» и предоставить ему возможность прогностического анализа для того, чтобы, исходя из полетной ситуации, не допускать возникновения ОС, а в случае невозможности предотвращения ее возникновения – минимизировать последствия.

Применение СММ для анализа развития ОС позволяет проследить влияние факторов опасности на БП и за пределами диапазона параметров эксплуатации, который может обеспечить анализ полетных данных, считающийся основным источником информации для управления БП в ЛЭ. Так, например, используемая в СММ нелинейная математическая модель шасси обеспечивает получение «физичных» результатов для любых значений угла увода колес шасси и позволяет оценить поведение воздушного судна на ВПП при движении «боком», что невозможно выявить на практике ни на тренажерах, ни тем более в реальных полетах.