Что служит для безопасности летательных аппаратов при возможных выкатывания за пределы впп
Технологии для предупреждения выкатывания воздушного судна за пределы ВПП
Каждую неделю по всему миру происходит как минимум два инцидента с воздушным судном при движении по ВПП, в основном это выкатывание за пределы ВПП и отклонение от курса. Статистика показывает, что выкатывания — постоянная проблема и их число не уменьшилось за последние 20 лет. Некоторые подобные случаи приводят к поломке самолета и влияют на безопасность пассажиров. Помимо выкатывания за пределы ВПП отмечаются случаи несанкционированного выезда на ВПП, а также нарушения безопасной дистанции между самолетом или другими объектами (другим транспортом или людьми), которые стали причинами для беспокойства во всем мире. О том, как современные технологии позволяют находить способы сокращения и предотвращения подобных инцидентов, рассказывает управляющий представительством компании Honeywell Aerospace в России и странах СНГ Сергей Притуленко.
АТО: Сергей Львович, в чем основные причины инцидентов на ВПП и как с ними бороться?
С. П.: Экипажам самолетов приходится работать в очень сложных ситуациях в аэропорту, часто летать в неблагоприятных погодных условиях с низкой видимостью. Это особенно относится к России, где погодные условия чрезвычайно сложны.
Помимо плохой погоды есть и другие причины для инцидентов на ВПП, такие как потеря ситуационной осведомленности, отсутствие надлежащего освещения вдоль рулежной дорожки, перегруженность аэропортов, а также недостаточное координирование экипажей.
Ключ к сокращению инцидентов на ВПП — сочетание технологий, повышающих безопасность во время захода на посадку, посадки, руления и взлета, а также обучение пилотов с использованием реалистичных сценариев, которые подготовят их к принятию правильных решений и выполнению точных маневров.
Новейшие технологии делают акцент на предотвращение возникновения инцидентов на ВПП. Для этих целей компания Honeywell разработала системы SmartRunway и SmartLanding. Оба продукта предлагают расширенное количество доступных предупреждений и дополнительных визуальных сообщений на лобовом стекле для поддержки пилотирования и операций в кабине пилота.
Система SmartRunway улучшает ситуационную осведомленность, передавая пилотам звуковые и графические информационные сообщения, координирует их во время руления, взлета, сближения с землей, посадки и других маневров. Эта система является обновлением предыдущей версии Honeywell Runway Awareness и Advisory System (RAAS).
Система SmartLanding разработана для сокращения рисков возникновения инцидентов на ВПП, она оповещает членов экипажа о слишком быстром сближении с землей или неправильной конфигурации полета. Также она оснащена функцией звукового оповещения экипажа об отклонении от заранее просчитанной зоны приземления при выполнении длительной посадки и конфигурации маневров самолета.
АТО: Насколько трудозатратна установка на самолет этих систем? Требуется ли выполнять ее во время C-check?
С. П.: Требование простое: на борту воздушного судна должна быть установлена обновленная система оповещения об опасном сближении с землей (EGPWS — Enhanced Ground Proximity Warning System), тогда установка систем SmartRunway и SmartLanding не займет больше часа, что сводит к минимуму простой самолета и снижает возможные убытки авиакомпаний. Такое свойство системы позволит внедрить ее на всех флотах в кратчайшие сроки. Но это, конечно, потребует сертификации типа авиационной техники (Type Certification) или получения бюллетеня по техническому обслуживанию либо дополнения к сертификату типа (Service Bulletin / Supplemental Type Certificate) для самолета. Работа с системами SmartRunway и SmartLanding требует от пилотов минимальной подготовки, что делает ее выгодной по цене и позволяет сократить время на обучение персонала. Существует также возможность установки пульта блокировки Inhibit Switch, которая является обязательным условием для одобрения по правилам EASA, хотя для утверждения FAA она не требуется.
АТО: Как обеспечивается индикация визуальных сообщений? Должен ли самолет быть оборудован проекционным дисплеем HUD?
С. П.: Системы SmartRunway и SmartLanding настраиваются для поддержания звуковых и визуальных оповещений и предупреждений, и для этого HUD не нужен. Визуальные сообщения являются необязательными и отображаются на одном из существующих многофункциональных дисплеев, так что никаких доработок в кабине пилотов не требуется.
Программное обеспечение основного навигационного дисплея и интерфейс системы EGPWS продолжают работать как обычно. Также визуальные сообщения в улучшенных версиях SmartRunway и SmartLanding повторяются на протяжении нескольких секунд, снижая необходимость предоставления повторяющихся звуковых сообщений и позволяя пилоту выбрать предпочтительный уровень громкости.
АТО: Требуется ли для работы этих систем дополнительное наземное оборудование? Как обеспечивается точность определения местоположения самолета? Используют ли они в своей работе данные GPS/ГЛОНАСС?
С. П.: Системы SmartRunway и SmartLanding работают автономно, так что никакого дополнительного наземного оборудования или инфраструктуры не нужно. Используются GPS-позиционирование и различные другие датчики самолетов для отслеживания местоположения воздушного судна, курса, скорости движения и других параметров.
Алгоритм SmartRunway обеспечивает контроль за положением самолета и его траекторией относительно виртуальной коробки, сформированной вокруг взлетно-посадочной полосы, за счет использования более подробной информации EGPWS и внутренней базы данных по рельефу земли Terrain Database. Система автоматически обнаруживает сигналы от оборудования ВПП, рассчитывает приближение самолета и выстраивает траекторию взлета или посадки. Это улучшает ситуационную осведомленность пилотов, они могут получать предупреждения, если делается попытка взлета или посадки на рулежной дорожке или на слишком короткой ВПП.
SmartLanding контролирует конфигурацию посадки самолета и уровень топлива, чтобы обеспечить благополучное приземление воздушного судна при стабилизированных критериях. Нестабилизированные траектории сближения с землей — это одна из основных причин выкатывания самолетов за пределы ВПП. Система оповещает экипаж, если возникает нестабильная ситуация при заходе на посадку, — как, например, превышение скорости или угла захода на посадку. Система также отслеживает состояние воздушного судна относительно имеющейся длины ВПП и сообщает, когда условие долгосрочной посадки происходит, например, по огням ВПП. Затянутая посадка является основным фактором, способствующим выкатыванию судна за пределы взлетно-посадочной полосы.
АТО: Какое количество гражданских самолетов в России оборудовано EGPWS компании Honeywell? Возможна ли установка подобных систем на другие самолеты, насколько это оправданно?
С. П.: EGPWS фирмы Honeywell доступна практически для любого вида авиации, будь то коммерческие авиалинии или военные самолеты, а также вертолеты. EGPWS эксклюзивно установлена на всех гражданских самолетах Boeing и на подавляющем большинстве самолетов Airbus, что дает возможность операторам вместе с обновлением программного обеспечения устанавливать и системы SmartRunway и SmartLanding. EGPWS также широко сертифицирована и установлена на различных российских платформах, в частности на некоторых модификациях Ту-204. Стоит также отметить, что на Ил-96 используются системы Honeywell Runway Awareness и Advisory System (RAAS), на которых основана система SmartRunway.
Настройка SmartRunway и SmartLanding через дополнение к сертификату типа (STC) на других платформах, оборудованных EGPWS, является возможным экономически выгодным решением для значительного повышения безопасности на ВПП и предотвращения выкатывания самолетов.
АТО: Какова ориентировочная стоимость систем SmartRunway и SmartLanding?
С. П.: Я не могу вдаваться в детали, однако SmartRunway и SmartLanding были разработаны, чтобы обеспечить рентабельность для операторов. Снижая риск, операторы смогут улучшить безопасность пассажиров и экипажа, а также потенциально снизить страховые выплаты и в конечном итоге повысить свою общую репутацию. Эти решения позволили аэропортам по всему миру без рисков сбоя сократить число инцидентов на ВПП. При продолжающемся росте воздушных перевозок и увеличении числа проблем, которые неразрывно с ним связаны, мы прогнозируем увеличение спроса со стороны авиакомпаний на системы SmartLanding и SmartRunway, которые могут экономически эффективно способствовать безопасности людей как на земле, так и в воздухе.
Технологии для предупреждения выкатывания воздушного судна за пределы ВПП
Каждую неделю по всему миру происходит как минимум два инцидента с воздушным судном при движении по ВПП, в основном это выкатывание за пределы ВПП и отклонение от курса. Статистика показывает, что выкатывания — постоянная проблема и их число не уменьшилось за последние 20 лет. Некоторые подобные случаи приводят к поломке самолета и влияют на безопасность пассажиров. Помимо выкатывания за пределы ВПП отмечаются случаи несанкционированного выезда на ВПП, а также нарушения безопасной дистанции между самолетом или другими объектами (другим транспортом или людьми), которые стали причинами для беспокойства во всем мире. О том, как современные технологии позволяют находить способы сокращения и предотвращения подобных инцидентов, с управляющим представительством компании Honeywell Aerospace в России и странах СНГ Сергем Притуленко беседует Алексей Синицкий (АТО).
АТО: Сергей Львович, в чем основные причины инцидентов на ВПП и как с ними бороться?
С. П.: Экипажам самолетов приходится работать в очень сложных ситуациях в аэропорту, часто летать в неблагоприятных погодных условиях с низкой видимостью. Это особенно относится к России, где погодные условия чрезвычайно сложны.
Помимо плохой погоды есть и другие причины для инцидентов на ВПП, такие как потеря ситуационной осведомленности, отсутствие надлежащего освещения вдоль рулежной дорожки, перегруженность аэропортов, а также недостаточное координирование экипажей.
Ключ к сокращению инцидентов на ВПП — сочетание технологий, повышающих безопасность во время захода на посадку, посадки, руления и взлета, а также обучение пилотов с использованием реалистичных сценариев, которые подготовят их к принятию правильных решений и выполнению точных маневров.
Новейшие технологии делают акцент на предотвращение возникновения инцидентов на ВПП. Для этих целей компания Honeywell разработала системы SmartRunway и SmartLanding. Оба продукта предлагают расширенное количество доступных предупреждений и дополнительных визуальных сообщений на лобовом стекле для поддержки пилотирования и операций в кабине пилота.
Система SmartRunway улучшает ситуационную осведомленность, передавая пилотам звуковые и графические информационные сообщения, координирует их во время руления, взлета, сближения с землей, посадки и других маневров. Эта система является обновлением предыдущей версии Honeywell Runway Awareness и Advisory System (RAAS).
Система SmartLanding разработана для сокращения рисков возникновения инцидентов на ВПП, она оповещает членов экипажа о слишком быстром сближении с землей или неправильной конфигурации полета. Также она оснащена функцией звукового оповещения экипажа об отклонении от заранее просчитанной зоны приземления при выполнении длительной посадки и конфигурации маневров самолета.
АТО: Насколько трудозатратна установка на самолет этих систем? Требуется ли выполнять ее во время C-check?
С. П.: Требование простое: на борту воздушного судна должна быть установлена обновленная система оповещения об опасном сближении с землей (EGPWS — Enhanced Ground Proximity Warning System), тогда установка систем SmartRunway и SmartLanding не займет больше часа, что сводит к минимуму простой самолета и снижает возможные убытки авиакомпаний. Такое свойство системы позволит внедрить ее на всех флотах в кратчайшие сроки. Но это, конечно, потребует сертификации типа авиационной техники (Type Certification) или получения бюллетеня по техническому обслуживанию либо дополнения к сертификату типа (Service Bulletin / Supplemental Type Certificate) для самолета. Работа с системами SmartRunway и SmartLanding требует от пилотов минимальной подготовки, что делает ее выгодной по цене и позволяет сократить время на обучение персонала. Существует также возможность установки пульта блокировки Inhibit Switch, которая является обязательным условием для одобрения по правилам EASA, хотя для утверждения FAA она не требуется.
АТО: Как обеспечивается индикация визуальных сообщений? Должен ли самолет быть оборудован проекционным дисплеем HUD?
С. П.: Системы SmartRunway и SmartLanding настраиваются для поддержания звуковых и визуальных оповещений и предупреждений, и для этого HUD не нужен. Визуальные сообщения являются необязательными и отображаются на одном из существующих многофункциональных дисплеев, так что никаких доработок в кабине пилотов не требуется.
Программное обеспечение основного навигационного дисплея и интерфейс системы EGPWS продолжают работать как обычно. Также визуальные сообщения в улучшенных версиях SmartRunway и SmartLanding повторяются на протяжении нескольких секунд, снижая необходимость предоставления повторяющихся звуковых сообщений и позволяя пилоту выбрать предпочтительный уровень громкости.
АТО: Требуется ли для работы этих систем дополнительное наземное оборудование? Как обеспечивается точность определения местоположения самолета? Используют ли они в своей работе данные GPS/ГЛОНАСС?
С. П.: Системы SmartRunway и SmartLanding работают автономно, так что никакого дополнительного наземного оборудования или инфраструктуры не нужно. Используются GPS-позиционирование и различные другие датчики самолетов для отслеживания местоположения воздушного судна, курса, скорости движения и других параметров.
Алгоритм SmartRunway обеспечивает контроль за положением самолета и его траекторией относительно виртуальной коробки, сформированной вокруг взлетно-посадочной полосы, за счет использования более подробной информации EGPWS и внутренней базы данных по рельефу земли Terrain Database. Система автоматически обнаруживает сигналы от оборудования ВПП, рассчитывает приближение самолета и выстраивает траекторию взлета или посадки. Это улучшает ситуационную осведомленность пилотов, они могут получать предупреждения, если делается попытка взлета или посадки на рулежной дорожке или на слишком короткой ВПП.
SmartLanding контролирует конфигурацию посадки самолета и уровень топлива, чтобы обеспечить благополучное приземление воздушного судна при стабилизированных критериях. Нестабилизированные траектории сближения с землей — это одна из основных причин выкатывания самолетов за пределы ВПП. Система оповещает экипаж, если возникает нестабильная ситуация при заходе на посадку, — как, например, превышение скорости или угла захода на посадку. Система также отслеживает состояние воздушного судна относительно имеющейся длины ВПП и сообщает, когда условие долгосрочной посадки происходит, например, по огням ВПП. Затянутая посадка является основным фактором, способствующим выкатыванию судна за пределы взлетно-посадочной полосы.
АТО: Какое количество гражданских самолетов в России оборудовано EGPWS компании Honeywell? Возможна ли установка подобных систем на другие самолеты, насколько это оправданно?
С. П.: EGPWS фирмы Honeywell доступна практически для любого вида авиации, будь то коммерческие авиалинии или военные самолеты, а также вертолеты. EGPWS эксклюзивно установлена на всех гражданских самолетах Boeing и на подавляющем большинстве самолетов Airbus, что дает возможность операторам вместе с обновлением программного обеспечения устанавливать и системы SmartRunway и SmartLanding. EGPWS также широко сертифицирована и установлена на различных российских платформах, в частности на некоторых модификациях Ту-204. Стоит также отметить, что на Ил-96 используются системы Honeywell Runway Awareness и Advisory System (RAAS), на которых основана система SmartRunway.
Настройка SmartRunway и SmartLanding через дополнение к сертификату типа (STC) на других платформах, оборудованных EGPWS, является возможным экономически выгодным решением для значительного повышения безопасности на ВПП и предотвращения выкатывания самолетов.
АТО: Какова ориентировочная стоимость систем SmartRunway и SmartLanding?
С. П.: Я не могу вдаваться в детали, однако SmartRunway и SmartLanding были разработаны, чтобы обеспечить рентабельность для операторов. Снижая риск, операторы смогут улучшить безопасность пассажиров и экипажа, а также потенциально снизить страховые выплаты и в конечном итоге повысить свою общую репутацию. Эти решения позволили аэропортам по всему миру без рисков сбоя сократить число инцидентов на ВПП. При продолжающемся росте воздушных перевозок и увеличении числа проблем, которые неразрывно с ним связаны, мы прогнозируем увеличение спроса со стороны авиакомпаний на системы SmartLanding и SmartRunway, которые могут экономически эффективно способствовать безопасности людей как на земле, так и в воздухе.
Причины выкатываний за полосу
Анализ авиационных событий, происходящих с воздушными судами на этапах приземления и пробега, показывает, что часть летного состава уделяет недостаточно внимания точному выдерживанию параметров полета на предпосадочной прямой и допускает ряд ошибок в процессе приземления, что приводит к выкатыванию воздушного судна за пределы ВПП.
Чаще всего ошибки повторяются на самолетах, имеющих в задней части фюзеляжа двигатели, оборудованные реверсом тяги (Ту-134 и Ту-154). Это обусловлено в частности тем, что при включении реверса турбулентная струя газов попадает на хвостовое оперение и значительно ухудшает его эффективность, а значит, путевую управляемость на пробеге.
Однако опыт эксплуатации самолетов с реверсивными двигателями в хвостовой части фюзеляжа показывает, что экипажи, строго выполняющие правила захода на посадку, вполне справляются с выдерживанием направления на пробеге в любых, даже самых сложных условиях.
Поведение самолета на пробеге.
Если самолет движется устойчиво в направлении, параллельном оси ВПП, на прямолинейность его движения оказывает влияние лишь боковой ветер, воздействие которого свободно парируется достаточно эффективным на скорости рулем направления. В это время срабатывают механизмы включения реверса, но в течение первых нескольких секунд пробега реверс еще не эффективен и заметного влияния на поведение машины не оказывает.
После выхода двигателей на режим реверсирования эффективность руля направления, обтекаемого турбулентной газо-воздушной струей, резко падает. Если в этот момент самолет получит извне импульс к изменению направления, выдержать направление с помощью аэродинамического руля будет проблематично.
Однако эффективности руля направления вполне хватает для того, чтобы парировать мелкие возмущения при пробеге параллельно оси ВПП.
Перед выключением реверса тяги приводятся в действие тормоза колес, и самолет на меньших скоростях уже не нуждается в потерявшем эффективность руле направления, так как подключается достаточно эффективное управление передней ногой.
Таким образом, для того, чтобы самолет не получил стремления к уходу на боковую полосу безопасности, необходимо строго выдерживать прямолинейное движение параллельно оси ВПП. Это правило является основным и справедливо для любого типа воздушного судна в любых условиях.
Ошибки, приводящие к выкатыванию.
К боковому выкатыванию обычно приводят ошибки, сводящиеся к неумению выдерживать направление перед торцом ВПП и над ВПП:
— невыдерживание створа ВПП при визуальном заходе;
— неумение выполнить координированный доворот на ВПП при выходе на визуальный полет на ВПР;
— неумение выдерживать направление по ОВИ в условиях минимума погоды;
— исправление бокового уклонения энергичным отклонением только руля направления перед торцом и на выравнивании;
— высокое выравнивание и излишне долгое выдерживание при сильном боковом ветре;
— дача ноги по сносу перед касанием в условиях бокового ветра;
Условия, способствующие выкатыванию.
Боковому выкатыванию способствуют условия, при которых усугубляются последствия типичных ошибок в выдерживании направления. Условия эти таковы:
— сильный, порывистый боковой ветер;
— низкий коэффициент сцепления;
— слой осадков на ВПП;
— сдвиг ветра в приземном слое;
— непостоянство коэффициента сцепления по площади ВПП (лужи, пятна льда и т.п.);
— плохая видимость огней ВПП;
— задняя центровка самолета.
Методические ошибки на пробеге.
Помимо невыдерживания направления пилот может допустить ряд ошибок, суть которых сводится к неверным действиям по управлению самолетом на пробеге:
— неадекватное условиям включение реверса после приземления;
— резкие, неадекватные отклонения педалей на пробеге;
— применение импульсов подтормаживания основной ноги шасси, неадекватных стремлению самолета к уклонению;
— неверная методика торможения;
— использование пилотом раздельного реверсирования двигателей для исправления уклонения;
— S-образный маневр на пробеге по выводу самолета на ось ВПП;
— неправильное соотношение дачи ноги и интенсивности торможения на пробеге с боковым ветром;
— неиспользование интерцепторов после касания.
Рассмотрим подробно, как влияют вышеприведенные ошибки и условия на стремление самолета уйти с ВПП на пробеге.
После приземления основное внимание пилота должно быть направлено на сохранение движения машины параллельно оси ВПП. Пока скорость велика и руль направления эффективен, незначительное стремление к уходу в сторону от оси довольно легко парируется педалями; при сильном боковом ветре особого контроля требует установка оси самолета строго по направлению полосы и постановка педалей в нейтральное положение непосредственно перед опусканием передней ноги, чтобы не было броска в сторону, если нос направлен не по оси ВПП.
Убедившись, что самолет бежит строго параллельно оси ВПП, можно применить торможение включением реверса тяги. Пока пройдут команды и сработают исполнительные механизмы, опускается передняя нога, выпускаются интерцепторы, и самолет устойчиво совершает замедленное движение по полосе. По мере падения эффективности руля направления стремление машины к развороту против ветра парируется все большим отклонением педали, а при необходимости – асимметричным торможением колес; причем, меньшее давление создается в тормозе той ноги шасси, в какую сторону «уводит» машину. Тормозные педали обжимаются полностью обычно в момент, предшествующий выключению реверса. Тогда не будет «прыжка» машины вперед. Во второй половине пробега используется управление передней ногой шасси, лучше совместно с торможением основных колес, создающим нагрузку на переднюю ногу.
При пробеге по ВПП, имеющей неодинаковые по всей площади условия для торможения (лужи, снежный накат, пятна вытаявшего бетона, остатки льда и т. п.), ошибки, допускаемые экипажем, могут усугубляться неравномерными условиями торможения.
Следует всегда помнить, что удержать направление мелкими движениями педалей при малейших отклонениях значительно легче, чем, допустив заметное отклонение, пытаться вернуть самолет к движению параллельно оси ВПП энергичными движениями ног на полный ход педалей. Эта эволюция на скользкой полосе приводит к развороту передней ноги на угол, при котором колеса срываются в юз и теряется весь эффект управляемости. Не поможет здесь и раздельное управление реверсом двигателей – главным образом из-за запаздывания и несоответствия импульса обратной тяги быстро меняющемуся положению оси самолета относительно направления ВПП. Наоборот, такие неграмотные действия только способствуют уходу центра тяжести машины в сторону обочины.
Вообще, стремление исправить уход машины в сторону обочины на пробеге при помощи шасси – то ли раздельным торможением, то ли управлением передней ногой – неэффективно при низких коэффициентах сцепления, а также на ВПП, покрытых неравномерным слоем осадков. Надеяться нужно не на сцепление резины с бетоном и не на большую ширину колеи шасси, а на движение центра тяжести параллельно оси ВПП при помощи руля направления. Здесь как нигде важно предвидение поведения машины, а не реакция на ее уклонение.
На самолетах Ту-154 струя газов при использовании реверса, отражаясь от поверхности ВПП и попадая на руль направления, уменьшает его эффективность. На этом самолете движение центра тяжести параллельно оси ВПП перед приземлением есть обязательное условие для благополучного пробега, а попытки исправить уклонения в середине пробега полной дачей ноги и надежда на помощь руля направления обычно приводят к выкатыванию на БПБ.
Основное правило при выдерживании направления на пробеге: никаких резких движений! Надо очень строго следить за направлением, не допускать никаких маневров по выходу на ось и своевременно исправлять мелкие отклонения.
Выкатывания самолетов в конце пробега за торец ВПП обусловлены :
— невыдерживанием глиссады после ВПР;
— превышением расчетной скорости пересечения порога ВПП;
— попыткой «досадить» машину при резком порыве встречного ветра перед порогом ВПП;
— перелетом при низком коэффициенте сцепления;
— посадкой с попутным ветром;
— неучетом уклона ВПП при посадке «под горку»;
— неустановкой полетного малого газа на высоте начала выравнивания;
— сомнениями, выключать или не выключать реверс на пробеге при подходе к скорости, рекомендуемой РЛЭ для его выключения.
В процессе посадки и пробега капитан должен постоянно оценивать соответствие:
— посадочной скорости и зоны приземления;
— темпа падения скорости и эффективности торможения;
— скорости пробега и остатка полосы;
— рубежа выключения реверса.
При малейшем сомнении, «выключать или не выключать реверс, – однозначно и решительно: НЕ ВЫКЛЮЧАТЬ, использовать до полной остановки.
Если на пробеге возникли сомнения, хватит или не хватит остатка ВПП, надо действовать решительно, помня, что уход на второй круг (иной раз даже с концевой полосы торможения) безопаснее, чем выкатывание за пределы ВПП.