Безопасность полетов, экономичность и повышение надежности работы авиационной техники в полете в значительной степени зависят от того, насколько широко внедрены и эффективно используются в эксплуатации методы и средства объективного контроля (СОК), методы технической диагностики для определения режимов полета, оценки работоспособности авиационной техники и выходов за установленные эксплуатационные ограничения.
Режим полёта — это совокупность параметров, характеризующих движение летательного аппарата. Режимы полёта классифицируются так: установившиеся, неустановившиеся, крейсерский режим полёта, режим взлета и посадки, предельные и эксплуатационные режимы полёта (на этих двух режимах сохраняются достаточные устойчивость и управляемость самолета).
Эксплуатационная область режимов полета — совокупность режимов полета в пределах эксплуатационных ограничений для фиксированного состояния летательного аппарата. В связи с этим понятием существуют эксплуатационные ограничения воздушного судна — это ограничения условий, режимов полета и параметров работы систем, выход за которые недопустим в процессе эксплуатации ВС.
В некоторых особых случаях возможно попадание самолета на критические режимы полета — выход за летные ограничения. Они представляют собой наиболее опасные неэксплуатационные режимы полета. Из всех критических режимов самыми сложными и опасными для летчика являются режимы критические по углу атаки — сваливание и штопор.
Предельные режимы полёта — это режимы, которые ограничивают область эксплуатационных режимов полета. Полет на предельных режимах разрешается инструкцией пилоту по пилотированию данного воздушного судна. Предельно допустимые режимы полета — это такие режимы, которые определяются ограничениями, связанными со значительным усложнением условий полета: ухудшением управляемости и устойчивости, условий работы конструкции, силовой установки и оборудования самолета (например, по характеристикам вибраций, прочности и жесткости конструкции, аэродинамического нагрева). Иногда они определяются степенью воздействия полета самолета на окружающее пространство — влиянием звуковой ударной волны на людей, животных и в целом на окружающую среду. Выход за предельно допустимые режимы полета запрещается руководством по летной эксплуатации.
Параметры предельных режимов представляют собой летные ограничения. Пилоты обязаны строго выполнять рекомендации руководств, инструкций по пилотированию, касающиеся этих ограничений, причем в любых условиях эксплуатации. Для обеспечения безопасности полёта особый интерес представляют основные параметры этих режимов — предельные приборные скорости, углы атаки, перегрузки и высоты.
Объективный контроль — это комплекс мероприятий по сбору, обработке и анализу инструментально-регистрируемой информации о работоспособности авиационной техники и наземных средств обеспечения полетов. Использование бортовых СОК позволяет объективно оценить состояние авиадвигателей, бортового оборудования, действия в полёте лётного состава, полноту и качество выполнения полётного задания.
Существует 2 основных вида СОК:
1. Бортовые устройства регистрации (БУР), они же — параметрические самописцы (FDR - Flight Data Recorder);
2️. Бортовые магнитофоны или речевые самописцы (CVR - Cockpit Voice Recorder).
БУР предназначены для регистрации, накопления и сохранения полетной информации об условиях полета, о техническом состоянии и качестве функционирования в полете ВС. Речевой самописец сохраняет помимо переговоров экипажей и диспетчеров также окружающие звуки (всего 4 канала, продолжительность записи — последние 2 часа). При этом БУР также подразделяются на аварийные и эксплуатационные самописцы.
Аварийные самописцы фиксируют далеко не все параметры полета (на данный момент около 90), а только те из них, которые могут пригодиться при расследовании инцидентов и происшествий. Раньше их в основном делали в форме шара для противостояния ударным перегрузкам, сейчас более распространенный вариант - форма "коробки", покрашенной в красный или оранжевый цвет для облегчения поисков. Герметичный корпус делается из титана или высокопрочной стали, внутри находится мощный слой теплоизоляции и демпфирующих материалов.
Существует специальный стандарт FAA TSO C123a/C124a, которому соответствуют современные самописцы. Данные должны оставаться сохранными: при перегрузках до 3400G в течение 6,5 мс (падение с любой высоты); при полном охвате огнем в течение 30 минут; при нахождении на глубине 6 км в течение месяца.
Эксплуатационные самописцы фиксируют полные данные (около 2000 параметров) происходящего на борту. Они используются для анализа действий пилотов, ремонта и обслуживания ВС и не имеют дополнительной защиты на случай катастрофы.
Фотоматериалы взяты из предварительного отчета МАК по результатам расследования авиационного происшествия с самолетом RRJ-95, которое произошло 12 июля 2024 года в Коломенском районе Московской области. Отчет опубликован в открытом доступе в сети Интернет. Данные графики составлялись расследователями по результатам расшифровок самописцев.
Выше была рассмотрена классификация бортовых устройств регистрации (БУР) по назначению – аварийные и эксплуатационные. К этой категории также добавляются специальные (испытательные) БУР, которые предназначены для регистрации большого объёма полетной информации при испытательных полётах. В дополнение к обычным эксплуатационным параметрам они могут регистрировать такие параметры, как прогиб крыла, скорость отклонения органов управления и другие.
Кроме разделения по назначению БУР классифицируются по следующим принципам:
По форме записи:
1) Дискретные предполагают регистрацию параметров полета не непрерывно, а через определенные равные промежутки времени;
2) Аналоговые (непрерывные) позволяют регистрировать процессы изменения всех параметров полета непрерывно.
По принципу записи полетной информации:
1) Механические – принцип записи основан на перемещение острия пишущего элемента по поверхности носителя информации, в качестве которого может быть использована бумажная лента со спецпокрытием, фотопленка или лента из металлической фольги.
К основным недостаткам такого принципа записи следует отнести невозможность регистрации большого числа параметров, низкую точность записи из-за большого трения острия пера о бумагу, невозможность регистрации высокочастотных параметров и большую массу устройства (практически не применяются в настоящее время).
2) Светолучевые (оптические) – принцип записи параметров полета является более совершенным, позволяющим на основе светолучевых осциллографов получить существенные преимущества перед механическим принципом. В качестве носителя информации обычно используют фотопленку или фотобумагу. Может регистрировать от 10 до 40 параметров в зависимости от ширины ленты носителя информации.
Оптические БУР обладают следующими недостатками: невозможность машинной обработки записей полетной информации, относительно малое число регистрируемых параметров, а также большая вероятность потери записанной информации в аварийной ситуации вследствие непреднамеренной засветки фотопленки, действия на нее высокотемпературных полей при пожарах, воды и агрессивных жидкостей (масло, бензин, керосин).
3) Магнитные – принцип записи основан на преобразовании различных по своей физической сущности параметров в электрические сигналы и записи их на ферромагнитную ленту или проволоку.
В таких БУР запись параметров ведется на основе модуляции электрических сигналов в дискретной форме: возможно преобразование электрического сигнала в двоичное число. Это позволяет осуществлять быструю машинную обработку полётных данных.
4) Твердотельные (электронные) – принцип записи подобен магнитному, но использует для записи микросхемы Flash-памяти (твердотельное запоминающее устройство).
Статья на Дзен про безопасность полетов (приемлемый уровень, пути повышения уровня безопасности полетов, статистические показатели безопасности полетов, проактивный подход).
Наши основные медиаресурсы:
Telegram (главная платформа)
Boosty (эксклюзив)