Полёты по дублирующим приборам

 Каждый, кто заглядывал в кабину пилотов воздушных кораблей, с удивлением замечал обилие приборов в кабине.
 
-Как можно уследить за всем этим! – восклицают они.

 - Неужели пилоты, такие люди, которые в состоянии одновременно контролировать столько параметров многочисленных приборов?

Однозначно, трудно ответить на этот вопрос. 

С одной стороны, опытный пилот, действительно, способен контролировать множество приборов одновременно.
 
С другой стороны, для выполнения полёта, на каждом этапе, главную роль играют всего несколько приборов, по которым выполняется управляющее пилотирование.
Эти «главные» приборы,  ранее, размещались на центральном месте приборной доски, а на новых кораблях,  размещены на главном пилотажном дисплее.

К таким, основным приборам, относятся:

-прибор, обозначающий положение самолёта в воздухе (авиагоризонт);
-прибор воздушной скорости;
- прибор высоты;
- вариометр, показывающий вертикальную скорость снижения или набора высоты;
 -курсовые  и радионавигационные приборы.
 
По этим, основным приборам, летчики осуществляют пилотирование самолёта на всех этапах полёта и следят за работой автоматической системы управления при её включении.
Назовём их «пилотажными» приборами. Стрелочки этих систем показывают положение самолёта в воздухе, скоростные параметры, высоту и направление полёта. Руководствуясь этими показаниями, лётчик осуществляет управление самолётом.
Работоспособность данных приборов играет важную роль в обеспечении безопасности полётов.

В конструкции всех самолётов предусмотрены разные способы обеспечения надёжности главных приборов. Как правило, у двух пилотов, они работают  от независимых друг от друга систем, то есть, работают автономно. Но, несмотря на высокие показатели надёжности, в мире происходят аварии при отказе пилотажных приборов.

К примеру, на одном из БОИНГОВ, при  обработке противообледенительной жидкостью самолета на земле, наземный персонал заклеил специальной лентой барометрические  датчики для предотвращения попадания влаги.  После обработки, ленту не успели снять. Экипаж взлетел с заклеенными датчиками приборов.  Ночью,  в сложных метеоусловиях, экипаж не смог справиться с выполнением полёта. Самолёт упал в воды океана. Все погибли.

Происходят катастрофы воздушных кораблей при замерзании воды в датчиках приборов (при несвоевременном включении обогревов), при нарушении герметичности барометрических систем и т.д.
У моего поколения авиаторов, свежи в памяти примеры, когда экипажи, по невнимательности, в спешке,  не включали приборы.  Последствия были трагическими.

Как видим, требуются меры, обеспечивающие возможность безопасного завершения полёта при отказе  пилотажных приборов. Правильнее сказать,  от  пилотов требуются навыки управления самолётом при отказе основных приборов. Особенно это важно для военных лётчиков, ибо им приходиться летать, иногда, в боевой обстановке.

Для приобретения  навыков управления по дублирующим приборам, в военно-транспортной авиации, руководящие документы требовали проведения ежегодных тренировок.

Тренировки эти проводились следующим образом:
   
На самолётах Ан-12 и Ил-76, полёты выполнялись в закрытой кабине, под контролем проверяющего начальника и требовали особой сосредоточенности.

После взлёта, у лётчика закрывалась шторка кабины, что предполагало полёт в облаках, и экипаж отправлялся в специальную зону для пилотирования, где он не мешал полётам других самолётов.

По команде проверяющего командира, вначале, закрывались специальными щитками приборы барометрической группы (высотомер, указатель скорости, вариометр).  Этим способом имитировался их отказ.

Выдерживать высоту  полёта требовалось по дублирующему высотомеру и авиагоризонту, а скорость – по положению рычагов управления двигателями.
 Особые трудности представляли развороты. Отсутствие вариометра приводило к постоянному изменению высоты и колебаниям скорости.
 Для лётчика, важно было получить навыки управления в таком режиме.

 Второй этап полёта был наиболее сложным. Имитировался отказ электрических приборов. Приборы барометрической группы открывались, а закрывались курсовые приборы и авиагоризонты.
 Для управления воздушным кораблём, в этом случае, требовалось вернуться к приборам  из исторической эпохи первых воздухоплавателей.
 
Простой магнитный компас (КИ -13), плавающий в спиртовом пузырьке, с трудом мог показывать точный курс. В развороте, его показания колебались, запаздывали и постоянно изменялись.
Ещё сложнее было выполнять развороты при отсутствии указателя крена (АГД).  Очень тревожное и неприятное чувство вызывало неопределённое положение самолёта в воздухе. Отсутствие привычного указателя авиагоризонта создавало представление непроизвольного  разворота, значительного крена или возможного переворота. Справиться с этой иллюзией было непросто.   
 Руководствуясь прибором ЭУП (указатель крена и скольжения), доставшемся нам от первых самолётов, трудно было выдержать заданный крен.
Данный прибор имеет простейшую конструкцию, в основе которой лежит принцип постоянной направленности  вектора массы к центру земли. Лопаточка указателя разворота (крена), весьма приблизительно  обозначала угол крена, постоянно изменяла свои положения при появлении скольжения. Наличие скольжения показывал плавающий шарик в спиртовой колбочке на приборе. Прибор был абсолютно автономным, не нуждался в электрической энергии и устанавливался на всех советских самолётах, как надёжный дублирующий прибор на случай аварийной обстановки в воздухе. Точность его была весьма не велика, но позволяла удержать положение самолёта в контролируемом положении.
 
В имитированном состоянии «отказавших» приборов, следовало построить маневр для захода на посадку.

Развороты с переменным креном, колебания курсового прибора, - создавали значительные трудности в пилотировании. Выдержать глиссаду снижения при боковом ветре было неимоверно сложно.
 
 Тренировка лётчика в полётах по дублирующим приборам вырабатывала у экипажа уверенность в возможном пилотировании самолёта при отказах приборов, позволяла приобрести необходимые навыки управления самолётом в аварийном режиме, развивала психологическую устойчивость и уверенность в успешном завершении полёта.
 
Современная подготовка экипажей позволяет производить имитацию различных отказов приборов при тренировках на тренажёрах.
 Конечно, это помогает получить представление о возможном управлении самолётом при отказе основных приборов.
Хотелось бы, чтобы вместе со знаниями формировалась высокая психологическая устойчивость при отказах оборудования кабины в реальных условиях, ибо безопасность полётов всегда в руках лётчиков.

P. S.
 Затронув тему дублирующих приборов, следует заметить о важности контроля работы основных приборов по дублирующим системам.

Отказ основных пилотажных приборов ведёт к опасным предпосылкам потери пространственной ориентации лётчика.
 
К примеру, не включены авиагоризонты перед взлётом или не включены обогревы приёмников полного давления.
 Авиагоризонты, в этом случае, не отражают истинные эволюции самолёта. Лётчик, выполняя разворот, в условиях полёта в облаках, не видит угол крена.   Потеряв пространственное положение воздушного корабля, он продолжает кренить самолёт до его переворота (Случай катастрофы Ан-12 в Ивановском центре подготовки лётного состава). В данном случае, отсутствие навыков контроля основных приборов по дублирующим системам – привело к трагедии.
 
 В случае замерзание воды в приёмнике полного давления, при отсутствии обогрева, давление в трубопроводах барометрических систем меняется произвольно. Это приводит к искажению показаний основных приборов. Приборы скорости и высоты индицируют неверные показания.
 Ошибочные показания возрастания скорости заставляют лётчика уменьшать фактическую скорость. Это может быть опасным для продолжения полёта.

 Аналогичные последствия могут происходить при искажённых показаниях высоты. Резкое возрастание показаний высоты заставляет пилота действовать для снижения самолёта, что также представляет большую опасность.

  Как вывод, могу сказать следующее:

 Пилотирование самолёта – процесс постоянный по времени, сложный и творческий.
 За видимыми временными показателями длительного бездействия, при управлении самолётом автоматикой, на лётчиков возлагается постоянная задача контроля самолётных систем.
Руководствуясь основными приборами, лётчики должны постоянно анализировать их исправность, сличая с показаниями  дублирующих приборов.
Неисправность основных приборов необходимо своевременно заметить и, в случае их выхода их из строя, уметь грамотно и безопасно завершить полёт.


P.S.*
На представленном ниже по ссылке ВИДЕО, проявились наиболее характерные ошибки пилотов Ан -148 при отказавших приборах скорости по причине обледенения приёмников полного давления (ППД).
Противоречивые показания приборов ввели лётчиков в психологический ступор, который формирует, так называемое, "туннельное сознание". Пилоты руководствуются только основными приборами и не могут переключить сознание на дублирующие приборы. Это приводит к грубейшим ошибкам в пилотировании.
 - Так, при резком снижении, все другие приборы:
         - авиагоризонты;
         - вариометры;
         - высотомеры; -
 индицируют большой угол снижения. Системы сигнализации предупреждают об опасном  сближении с землёй, но командир корабля не реагирует и продолжает отжимать штурвал "от себя", пытаясь восстановить скорость по неисправному прибору.
 - полноценным указателем положения крыла относительно воздушного потока является прибор указателя угла атаки. При опасности потери скорости, что воспринимал командир корабля по своему прибору скорости, в первую очередь стоило бы посмотреть на этот прибор. Он явно индицировал уменьшения угла атаки при фактическом разгоне скорости. Однако, пилоты не смогли в комплексе воспринять все показания приборов, что и привело к катастрофе.

Ещё раз, уже многократно, хочу поделиться своими выводами для всех, кто управляет или готовится управлять воздушными суднами.
 - Авиация не терпит дилетантов. Для полноценного управления воздушным кораблём нужны полноценные знания динамики полёта и аэродинамических особенностей каждого самолёта.
 - В полёте, возможны нестандартные случаи, которые относят к "особым случаям".
   К ним нужно готовить себя, используя богатый опыт предыдущих поколений.
 - Воздушные корабли, с каждым годом, становятся надёжнее и совершеннее, но в совершенствовании человека - нет границ!


Катастрофы, в которых пилоты не смогли определить неисправные приборы:

  http://youtu.be/yND3RvW_JUA

  https://youtu.be/yND3RvW_JUA