Как самолёт контролирует здоровье пилотов?

В 2009 году дальнемагистральный лайнер А-330 респектабельной компании Air France вместе с пассажирами рухнул в воды Атлантики. Если бы не ошибочные действия летчика, напичканный автоматикой «эйрбас», который с полным основанием можно назвать летающим роботом, сам бы вышел на стабильный режим полета. Но неужели на трансокеанские рейсы ведущие европейские авиалинии отправляют слабо подготовленных специалистов? Отнюдь нет. Эти люди прекрасно обучены согласно существующим программам. Вот только авиационные агентства многих стран мира и серьезные центры подготовки экипажей гражданских лайнеров все чаще подвергают критике саму методику обучения пилотов.

Специалисты считают, что участившиеся катастрофы являются следствием отказа от пилотажной подготовки экипажей для особых случаев полета, а также чрезмерного увлечения компьютеризированными технологиями, отчего «пилоты все меньше понимают в классическом летном деле с ручным пилотированием в опасных ситуациях». К такому выводу пришли эксперты Федерального авиационного агентства США (FAA), его поддерживает Международный комитет по подготовке летного состава и пилотированию в предельных режимах (ICATEE), работающий под эгидой Королевских ВВС Великобритании. Мнение столь авторитетных организаций фактически является признанием провала современной методики обучения гражданских экипажей без пилотажной подготовки, принятой еще в 1980-х.

Если самолеты стали такими «умными», к чему тратить деньги на подготовку воздушных асов? Видимо, именно так рассуждали творцы современной методики подготовки пилотов. Она была ориентирована на обучение специалистов для управления полетом высокоавтоматизированных авиалайнеров, которые «по определению» не выходят на режим сваливания с высоты, не входят в плоский штопор, не сталкиваются с землей и все умеют сами. От обучающихся требовалось включить компьютеризированную бортовую систему, а дальше наблюдать за показаниями кабинных дисплеев и делать все, что они подскажут. Но жизнь, увы, нередко преподносит жестокие уроки тем, кто не имеет навыков ручного пилотирования в критических режимах. Оказалось, что суперсовременные лайнеры могут валиться с высоты и сталкиваться с землей, но об этом то ли не хотели, то ли забыли рассказать обучающимся пилотам. Когда же летчики встречались с горькой правдой, было уже слишком поздно.

История авиации свидетельствует: без пилотажной подготовки у пилотов невозможно сформировать адекватный образ полета, который служит главным фактором психофизиологической регуляции действий летчика, вырабатывается в ходе обучения и совершенствуется в процессе профессиональной деятельности.

Образ полета — это обобщенное мыслительное представление обо всем том, что происходит с самолетом в небе, о его положении в пространстве, о выполняемых задачах и способах их решения, о диапазонах допустимых изменений параметров полета. Особое значение имеет формирование чувства самолета (летного чувства), выработка которого связана с реальной, неинструментальной информацией от физических факторов полета: вида из кабины, перегрузок, засветок, вибраций, шумов и атмосферных возмущений.

При управлении полетом в обстановке повышенной сложности, при высоком уровне воздействий физических факторов полета и при дефиците времени на принятие решения хорошо подготовленный пилот может руководствоваться проприоцепцией, своего рода «памятью тела», то есть осуществлять управление на основе не только действующих, но и «запомненных телом» акселерационных сигналов. В очень сложной ситуации, когда просто нет времени смотреть на приборы, единственным регулятором при принятии решений будут выступать именно неинструментальные сигналы. Однако для их правильного истолкования нужен вполне определенный опыт, получаемый в результате основательной подготовки, в том числе пилотажной.

Как бы то ни было, ситуация создана, и она имеет тенденцию к ухудшению. Уже понятна ущербность и опасность современной методики подготовки экипажей, но на разработку правильных учебных программ нужно время, к которому следует добавить время подготовки новых экипажей. А пока будут летать экипажи, обученные по-старому, ставится вопрос: «Что надо сделать именно сейчас, чтобы катастрофы не случались?»

Выход предлагается несколько парадоксальный, но любые решения, направленные на повышение безопасности полетов, стоят того, чтобы быть рассмотренными. Итак, в параллель к существующей электронике и автоматике предлагается добавить дополнительную бортовую автономную систему безопасности полетов (БАСБП). С такой разработкой выступила компания ОАО «Корпорация "Русские системы", созданная еще в середине 1990-х годов по инициативе ряда оборонных предприятий России. Задача системы — опираясь на широкий спектр данных, оценивать адекватность и дееспособность членов экипажа и, ни много ни мало, в экстренных случаях отстранять пилота от управления машиной.

Система способна контролировать параметры полета, психофизиологическое состояние экипажа и его действия по управлению полетом, выдавать пилоту речевую информацию о возникшей нештатной ситуации, давать оценку правильности и своевременности действий по ее устранению и, если потребуется, принимать решение о передаче функций управления самолетом бортовой автоматике.

Система имеет трехчастную структуру и состоит из блока анализа и управления (БАУ), блока электрофизического сопряжения (БЭФС — именно он связывает систему с собственно системой управления воздушным судном) и комплекта бесконтактных датчиков. Связь между блоками осуществляется посредством синхронного последовательного канала информационного обмена (КИО).

В ходе расследования авиакатастрофы Як-42, унесшей жизни спортсменов ярославского «Локомотива», было установлено, что один из членов экипажа по ошибке нажал на тормозные педали. Система БАСБП обязательно и оперативно среагировала бы на такую нештатную ситуацию, ведь среди ее датчиков есть датчик усилия на педалях. Кроме того, датчики системы записывают параметры дыхания пилота, контролируют обжатие штурвала или флайтстика, с помощью видеонаблюдения отслеживают положение головы (вдруг летчик потерял сознание или задремал?).

Первые попытки организовать мониторинг экипажа гражданских лайнеров относятся еще к 70-м годам прошлого века. Тогда в США по рекомендациям Центра им. Эймса на теле пилота намеревались разместить датчики объективного медико-биологического контроля за состоянием организма. Их назначение заключалось в том, чтобы обеспечивать получение различных электрограмм, информация которых в реальном времени по каналам связи должна была передаваться на землю, а земля должна была определять, что реально происходит с человеком, и в критических случаях принимать соответствующие меры. Попытка провалилась: пилоты не захотели иметь на своем теле датчики и провода системы отведения сигналов, твердо заявив, что датчики будут мешать работе. Неизвестно, были ли американские пилоты искренни (возможно, они опасались излишне пристального внимания к состоянию своего здоровья), однако у тех, кто однажды будет летать с БАСБП, такая «отмазка» не пройдет.

Главная особенность системы российской разработки- режим непрерывного (в реальном времени) получения информации о состоянии пилота и именно бесконтактным способом. Работа ведется лишь с внешними проявлениями поведения человека и параметрами психофизической напряженности. А это очень удобно для экипажа, занятого профессиональной деятельностью. Например, анализируя переговоры внутри экипажа и с наземными службами обеспечения полетов на основании оценок частотного диапазона речи, ее энергетического спектра и временных характеристик речевого сигнала, система определяет, в каком состоянии находится конкретный человек. Если в речи наблюдается сильный сдвиг спектра в высокочастотную область, значит, человек близок к состоянию стресса и, вполне вероятно, находится на грани потери работоспособности. Всё это система учитывает и затем реагирует в соответствии с выявленными отклонениями как в режимах полета, так и в состоянии организма пилота.